ІнститутпедагогікиНАПНУкраїни

Методичні особливості формуванняприродничо-наукової компетентності на

урокахфізики

НепорожняЛідіяВікторівнакандидатпедагогічнихнаук,старшийнауковийспівробітник,провідний

науковийспівробітниквідділубіологічної, хімічноїтафізичноїосвітиІнститутупедагогікиНАПНУкраїни

Природничо-науковакомпетентність- ціліснасистемаціннісно-смисловихорієнтацій,

знань,здібностей,уміньіставленьособистості,що

мобілізуєтьсявспецифічнихсферахїїжиттєвоїдіяльності,

пов’язанихзгалуззюприродознавства.

Природничо-науковакомпетентністьмаєнаступніособливості:

• забезпечуєрозвитокнадпредметнихкомпетентностей;

• маєвисокийступіньузагальнень;• формуєтьсявпродовжвсьогоперіодунавчанняі

визначаєкінцевірезультатиосвіти,закріпленівДСО;

• маєметапредметний таміжпредметнийхарактер,оскількипов’язанавідразуздекількомаосвітнімигалузямий навчальнимидисциплінами;

• вбираєвсебекомпонентиключовихіпредметнихкомпетентностей,якіналежатьдокожноїшкільноїдисципліниіформуютьсявпродовжперіодунавчання.

сукупність та взаємозв’язок цілей,змісту, форм, методів, засобівнавчання, які забезпечують управління,планування, контроль, аналіз, корекціюнавчального процесу та спрямовані наформування і подальший розвитокприродничо-наукової компетентності.

Методичнасистемаформуванняприродничо-наукової

компетентності

Цілінавчанняосвітньоїгалузі«Природознавство»:

1)формуванняуявленьпросучаснуприродничо-науковукартинусвіту;

2)формуванняуявленьпронайбільшвагомівідкриттяугалузіприродознавства;

3)формуванняуміньзастосовуватиприродничо-науковізнаннядляпоясненняявищнавколишньогосвіту,збереженняздоров'я,бережливогоставленнядоприроди;

4)формуванняуявленьпронауковіметодипізнанняприроди,засобівіприйомівпроведенняспостереженьідослідівтаоцінюванняодержанихрезультатів;

5)формуванняпонятійногоапаратуприродничихнаукдляучастівдискусіяхтакритичногоставленнядонауковоїінформаціїмедіапростору;

6)формуваннярозуміннязначущостіприродничо-науковихзнаньдлякожноїлюдини,уміньрозрізнятифакти,оцінювати йвиявлятиїхзв'язокзкритеріямиоцінюваннятазсистемоюцінностей.

Зміст шкільної природничої освіти

Досвід емоційно-ціннісного ставлення

особистості до світу

ФАКТОЛОГІЧНІ

Система цінностей, ідеалів, світогляду, духовності

Система природничих знань

ПоняттяТерміниФактиЗакониТеорії

СпособиМетодиПрийомиОперації

ОЦІНН

І

МЕТОДОЛОГІЧНІ

ПереконанняПоведінкаСтавлення

Практичні

Уміння й навички

Інтелектуальні

Спеціальні

Загально-навчальні

Досвід творчої діяльності

Перенесення знань і умінь у нову ситуацію

Бачення нової проблеми у знайомій ситуації

Бачення нової структури і функції об’єкта

Комбінування відомих способів діяльності в новий

Знаходження різних способів вирішення проблеми і альтернативних доказів

Побудова принципово нового способу вирішення проблеми

Етапиуроку

Особливостітрадиційногопідходу

Особливостікомпетентнісного підходу

Організацій-ний етап

Зорієнтованийнадисциплінарниймомент.

Зорієнтованийнамотиваціюучнівчерезозвучуванняцінностіікорисностіуроку.

Цілепокла-дання

Метамаєнавчальнийхарактер. Метамаєформувальнийхарактер(формуванняконкретнихкомпетентностей таметапредметнихкатегорійприродничоїгалузі).

Формулю-ваннямети

Визначенінавчальні,розвивальніівиховнізавдання(придомінуваннінавчальнихзавдань).

Завданняпередбачаютьформуваннякомпонентівкомпетентності:знати,вміти,володіти,матидосвід.

Формаіструктурауроку

Восновікомбінованийурок. Активнаформанавчання,спрямовананаствореннянавчальногопродукту.

Методитаприйоминавчання

Переважаютьтехнологіїтрадиційногорепродуктивногонавчання.

Переважаютьметодиіприйомиактивного,продуктивногонавчання.

Суб’єктністьнавчальноїдіяльності

Основнийучасник– педагог.Невисокийрівеньсамостійностіучнів.

Основнийучасник– учень.Високийрівеньсамостійностіучнів.

Контроль Належитьпедагогу. Здійснюєтьсячерезвзаємоконтроль,самоконтрольірефлексію.

Етап Механізм розроблення етапуЦілепокладання - визначенняроліімісцянавчальногоматеріалувприроді,науціітехніці;

- визначенняроліімісцянавчальногоматеріалувДержавномустандартітавнавчальнійпрограмі;- формулюванняоперативнихцілейтазавданьвивченнянавчальногоматеріалу.

Визначення ефективних умов

- аналізстануучнівнапочаткутанаприкінцізапланованоїнавчальноїдіяльності;

- виявленняпсихолого-педагогічнихутруднень;- виявленнякомпетентнісно зорієнтованихмеханізмівдосягненнякожноїмети

ізавдання.

Компетентніснозорієнтована організація освітнього процесу

- виокремленнялогічнихетапівдосягненняцілей;- формулюванняпроміжнихцілейізавданьдлякожногоетапу;- логічнаорганізаціяпроцесупроведеннякожногоетапу;- проектуваннякомпетентнісно зорієнтованоївзаємодіїучителяікожногоучня.

Матеріально-технічне забезпечення

- добірзасобівнавчання,яківідповідаютьпотребамкожногоетапу;- створеннякомплексузасобівповсійтемі;- розробленняспособіввикористаннякожногозасобунавчання.

Орієнтація освітнього процесу на кінцевий результат

- відповідністьнавчальногопроцесуметіізавданням;- відповідністьнавчальногопроцесуефективнимумовам;- відповідністьнавчальногопроцесуматеріально-технічномузабезпеченню;- визначеннярівнядосягненняметиізавданькожногоетапу;- визначеннярівнядосягненняметиізавданьвцілому.

Механізмидосягненняметитавиконаннязавданькожногозетапівформуванняприродничо-наукової

компетентності:

1) узагальнення і систематизація природничих знань навколофундаментальних природничо-наукових теорій і навколо цілісноїприродничо-наукової картини світу;

2) вивчення історії природознавства, фундаментальних дослідів іспостережень, сучасного стану виробничих технологій, які базуютьсяна природничо-наукових знаннях;

3) вирішення якісних і кількісних завдань природничо-наукового іекологічного змісту, виконання творчихпроектів;

4) виконання віртуального і натурного експериментів і предметній галузіприродознавства;

5) організація і проведення диспутів, дискусій, семінарів, ігор звикористанням матеріалів навчальної, науково-популярноїлітератури та інформаційних джерел;

6) використання різних форм організації навчання для знайомства учнівз системами екологічних, етичних і естетичних цінностей, іншихелементів моральних норм та ідеалів;

7) набуття практичного досвіду співвіднесення навчального матеріалу зелементами моральної системицінностей.

Зметоюформуванняпереконань:- учнямдаютьможливістьпояснитисвоїідеї;- учнівиконуютьлабораторнііпрактичніроботи;- відучніввимагаєтьсясформулюватибудь-якеприродничо-науковепитанняякеможнадослідитивходіексперименту;

- учнімаютьзастосуватиприродничо-науковізнаннядлявирішенняпроблем,взятихзжиття;

- наурокахучнівспонукаютьвисловлювативласнудумкупророзділаботему,яківивчаються;

- учнівпросятьсформулювативисновкинаосновіпроведенихнимиекспериментів,лабораторнихабопрактичнихробіт;

- учнямдозволяєтьсяпланувативласнідослідженняабоексперименти;

- проведенняобговореньабодискусійнауроках.

Розуміння

Використання

Аналіз

Оцінювання

Творчість

розпізнання, опис, визначення, ототожнення, усвідомлення, пригадуванння, відтворення,

поновлення в пам’яті, …

узагальнення, наведення прикладів,пояснення, інтерпретація, порівняння

класифікація, висновки,...

реалізація, впровадження, виконання, …

структурування, планування, об'єднання,диференціація, виявлення розбіжностей, встановлення зв’язків систематизація,…

висування гіпотез, суджень, їх перевірка, критичне ставлення, структурування,

складання плану, інтеграція,…

планування, проектування, створення, розроблення, генерування, виготовлення,

синтез, винахід,…

Знання

Досягне

ннябільшвисок

ихнавич

ок

Таксономія Б.Блума

№з/п

Базовіпізнавальніуміння

Приблизнітипинавчальних завдань

1 Проведенняпорівняння звибором критеріїв іпідстав

Завдання, де передбачається самостійно обрати критерії (довжина, маса, кількість елементів тощо), на підставі якихпотрібно провести порівняння пропонованих об’єктів (наприклад, дерев, фотокамер тощо)

2 Проведенняузагальнень

Завдання, де передбачається визначити спільні властивості (ознаки) мають наведені (в тексті, на малюнку) об’єкти.Виявити спільні ознаки у наведених явищ, з подальшим виявленням спільних закономірностей, що спостерігаються в цихявищах.

3 Формування(визначення) понятьабо підведення підзнайомі поняття

Завдання в яких необхідно підвести під знайомі поняття пропоновані об’єкти, процеси, явища. Сформулювати абовизначити поняття на основі проведеного узагальнення. Наприклад, завдання типу «Що таке (назва поняття)?», «Якимспільним словомможна поєднати (наприклад, певні процеси, об’єкти або явища, які мають спільні ознаки)?»

4 Встановлення при-чинно-наслідковихзв’язків

Завдання на визначення однозначного причинно-наслідкового зв’язку. Наприклад, збільшення маси тіла внаслідокзбільшення кількості речовини, зменшеннявірогідності події при збільшенні кількості можливих наслідків тощо).

5 Аналіз Завдання де необхідно визначити і описати елементи, з яких складається (складено) об’єкт, процес, текст. В кінцевомурахунку зміст аналізу полягає в тому, щоб по елементам, з яких складається ціле, зрозуміти (пояснити) властивості цьогоцілого, або, інакше кажучи, як воно «працює». Проте для цього знадобиться операція синтезу (п.6), тому що длярозуміння (пояснення) потрібно буде знову пов’язати вже відомі елементи вціле.Наприклад, в завданнях на аналіз пропонується назвати складові частини рослини (та назвати їх призначення), визначитидеталі будь-якого механізму (для цього його, можливо, потрібно буде розібрати його фізичну суть) проаналізувати умовубудь якої задачі та коротко записати її, тощо.Також завдання в яких необхідно виявити зайві дані в умові задачі, або навпаки, яких даних не вистачає длярозв’язування задачі. Проте, такі завдання в певній мірі можнавважати завданнями на синтез.

6 Синтез Завдання на синтез – це будь-які завдання, які передбачають збір, синтез, зазвичай йдуть за аналізом. Вирішеннятекстового завдання, в якому в результаті аналізу було з’ясовано, що дано в результаті за умовою задачі передбачає вжепроведення синтезу. Наприклад, питання про те, як функціонує рослина, в якій на певній стадії були виділені окреміелементи, або жпояснення принципудії будь-якого пристрою, що складається з певних елементів.

7 Перетворенняінформації з однієїформу в іншу

Завдання, в яких пропонується дати словесний опис того, що зображено нарисунку; зобразити у вигляді схеми опис будь-якого процесу, подати у вигляді таблиці певні дані тощо, подати інформацію у вигляді графіків, діаграм та словеснаінтерпретація того, що зображено.

8 Спостереження Завдання на точну словесну фіксацію того, що спостерігається (виходячи з доцільності, можливий супровід рисунком). Цеможе бути опис рослин, поведінки тварин, спостереженняфізичних об’єктів.

9 Вимірювання Завдання на вимірювання розмірів, маси, температури, будь-яких фізичних величин, хімічних, біологічних параметрівтощо. Завдання на визначення похибоквимірювання.

ПРИКЛАДИЗАВДАНЬЗавдання «Сонячна активність»Одним з найбільш поширених показників рівня сонячноїактивності є число Вольфа, пов’язане з кількістю сонячнихплям (спалахів) на видимій напівсфері Сонця. Загальний рівеньсонячної активності змінюється з періодом, приблизно 11 років(див. рисунок).

В період активності на Сонці спостерігаються спалахи. Спалахиє дещо подібними до вибуху, в результаті якого утворюєтьсянапрямлений потік заряджених частинок (електронів, протонівтощо). Потоки заряджених частинок, що рухаються з великоюшвидкістю, змінюють магнітне поле Землі, тобто призводять домагнітних бур на нашій планеті.

Під впливом магнітного поля Землі заряджені частинкирухаються вздовж магнітних силових ліній і найбільш близькодо поверхні Землі наближуються біля ділянки магнітнихполюсів Землі. В результаті зіткнення заряджених частинок змолекулами, що входять до складу повітря, виникаєелектромагнітневипромінювання– полярне сяйво.Колір полярного сяйва визначається хімічним складоматмосфери. На висотах від 300 км до 500 км, де повітрярозріджене, переважає кисень. Колір сяйва тут можливийзелений або ж червоний. Нижче вже переважає азот, якийстворює сяйво яскраво-червоного і фіолетового кольору.

Запитання1.МагнітнібурінаЗемліє:1)спалахамирадіоактивності2)потокизарядженихчастинок3)швидкіінеперервнізмінишарухмарпланети4)швидкіінеперервнізмінимагнітногополяпланети.Запитання2.Колірполярногосяйванависоті100кмпереважнозумовлюєтьсявипромінюванням:1)Азоту3)Водню2)Кисню4)Гелію

Назва планети Наявністьатмосфери

Наявністьмагнітного поля

Меркурій відсутня слабкеВенера щільна відсутнєМарс розріджена слабке

Запитання 3.Виберіть з переліку всі правильні твердження, які відповідають тексту таобведіть їх номери.1) Найбільша активність полярного сяйва спостерігається в екваторіальнихширотах.2) Виникнення полярних сяйв пов’язаноз сонячною активністю.3) Теперішній рік припадає на максимумСонячної активності.4) Дослідження кількості плям на Сонці не тільки виявляють 11-річний циклсонячної активності, а й вказують на можливу присутність цикла з більштривалим періодом.Обведені цифри запишіть у відповідь, розділяючи їх комами.Відповідь: _________________.Завдання 4.Відповідно до сучасних уявлень про полярні сяйва на інших планетахСонячної системи можуть мати таку ж природу, що й полярні сяйва на Землі.На яких планетах можна спостерігати полярні сяйва?Відповідь пояснити.

Завдання5.Геомагнітнібуріздатні,наприклад,призводитидопогіршеннярадіозв’язку,атакожвпливатиназдоров’ялюдей.ЛікарілікарнірайонногоцентруN проаналізувалистатистичніданіза1ріківстановили,щопідчасмагнітнихбуркількість інфарктівіінсультівзбільшиласьприблизнона20%.Чиможнарезультатипроведенихдослідженьдолучатидоузагальненоїмедичноїстатистики?Відповідьобґрунтуйте.

Наприклад:Завдання,спрямованінавикористанняздоровогоглузду (PISA):«Петроналивсобівчашкукави,температураякоїбула90°С,ічашкухолодноїмінеральноїводизтемпературою5°С.Обидвічашкиоднакові,об’ємнапоївтакожоднаковий.Температуравкімнаті,дезнаходивсяПетро,булабіля20°С.Якоюнайвірогіднішестанетемпературакавиімінеральноїводичерез10хвилин:A)70°Си10°С;В)90°Си5°С;С)70°Си25°С;D)20°Си20°С».

Завдання,спрямованенарозумінняокремихелементівнауковогодослідження.Наприклад:«Наякеззапропонованихпитаньможнавідповістизадопомогоюнауковогодослідження:

• Щоєоб'єктомдослідження,ащоєдопоміжнимизасобамийогопроведення?

• Якправильнообиратиумовипроведеннядослідудляперевіркипевноїгіпотези?

• Якугіпотезуперевіряєнаведенийвзавданнідослід?• Яківисновкиможназробитинапідставінаведенихв

завданнірезультатівдослідження?».

Завдання,спрямованенаоптимальнийпошукінформації.Наприклад:«Внаступномувисловлюваннівиділенодекількаслів:«За прогнозамиастрономів,втеперішньомустоліттізпланетиНептун можнаспостерігатипроходженняСатурна подискуСонця».Вкажітьтризвиділенихслів,якібулибнайбільшкориснимипідчаспошуку інформаціївІнтернетічивбібліотеках,якщовамнеобхіднодізнатися,колиможевідбутисяцепроходження?».