Обучение предметам естественнонаучного цикла и преимущества STEM-образования

Целью изучения учебного предмета «Физика» является формирование у обучающихся основ научного мировоззрения, целостного восприятия естественнонаучной картины мира, способности наблюдать, анализировать и фиксировать явления природы для решения жизненно важных практических задач.

Объем учебной нагрузки по предмету «Физика» составляет:

в 7,8 классах – 2 часа в неделю, всего 68 часов в учебном году.

В учебном предмете «Физика» курса 7 класса рассматриваются явления природы, основные законы физики и применение этих законов в технике и повседневной жизни. Особое внимание уделяется тому, что физика и ее законы являются ядром всего естествознания.

В 7-м классе учащиеся в вводной части знакомятся с основными понятиями: «атом», «материя», «физический термин», «гипотеза» и «эксперимент», «измерение», «погрешность измерения», «международная система единиц (SI)», «скалярные и векторные величины», которые формируют основы физики.

Следует обратить внимание на уровень сложности и глубину изучения темы по следующим целям учебной программы:

• 
  7.1.1.7 - уметь складывать и вычитать векторы, направленные вдоль одной прямой, графическим методом. Следует предложить обучающимся несложные задания и ввести первоначальное представление о понятии «вектор», которое хорошо усваивается на конкретных примерах движения различных тел;
  
• 
  7.2.2.8 - изображать силы графически в заданном масштабе,
  

Рекомендуется для достижения данных учебных целей включить в практическую часть урока задания-карточки, формирующие различные вариации работы с графическими данными.

Большое влияние на качественное освоение физики в 7 классе оказывает опора на знания из математики 6 класса, алгебры и геометрии 7 класса.

По учебным предметам «Физика» и «Химия» изучается много общих понятий: «атом», «молекула», «физические и химические явления», «масса», «агрегатные состояния вещества». В связи с этим при изучении одинаковых тем необходимо достичь одинаковой трактовки данных понятий.

Знания из биологии расширяют знания о рамках действия физических законов и способствуют пониманию обучающимися единства природы. Этому же способствует рассмотрение вопросов, связанных с использованием методов физики в биологии.

Одна из главных особенностей уроков физики – это то, что школьники учатся экспериментально определять физические величины, проводить эксперимент, пользоваться имеющимися приборами, считывать показания и анализировать результат. В связи с этим каждый подраздел учебной программы содержит практические работы. Лабораторные работы подобраны таким образом, чтобы позволить обучающимся не только получать новые знания по предмету, но и развивать исследовательские навыки.

Практические и лабораторные работы развивают умение анализировать окружающую среду, вести наблюдения, классифицировать, связывать между собой физические явления и характеризовать их, проводить эксперименты, осуществлять сбор, запись и анализ данных; строить графики зависимости и нахождение градиента; нахождение погрешностей, определение факторов, влияющих на проведение эксперимента, поиск путей его улучшения. Каждый обучающийся получает возможность самостоятельно пройти исследовательский путь и прийти к определенному выводу.

В 7-м классе предусмотрены две новые лабораторные работы «Исследование силы трения скольжения» и «Определение центра масс плоских фигур».

Всего в программу включено 10 лабораторных и 22 практические работы.

В 8-м классе в курсе физики изучаются три раздела: «Тепловая физика», «Электричество и магнетизм», «Геометрическая оптика».

При изучении теоретического материала следует учитывать его содержание, которое в первую очередь нацелено на демонстрацию роли естественных наук в человеческом обществе, оценку обучающимися достижений науки и понимание экологических проблем, возникающих в результате научно-технического прогресса.

Рекомендуется обратить внимание на использование математического аппарата в формулировании и интерпретации физических законов. Одним из ярких примеров математики в физике является использование функциональных зависимостей и графиков функций между физическими величинами.

Известно, что учебные предметы «Физика» и «Химия» дополняют друг друга науки. К общим понятиям физики и химии относятся: понятие материи, массы, веса, энергии и закона сохранения энергии, электричества, сохранения электрического заряда, молекулярно-кинетическая и электронная теории.

На уроках физики особое внимание следует уделить привлечению местного компонента: достижения в различных областях техники, медицины, сельского хозяйства, промышленности и энергетики. Например, при разработке научных проектов обучающимися 8-х классов рекомендуется обратить внимание на следующие цели обучения, которые имеют практическое значение в повседневной жизни:

• 
  приводить примеры применения теплопередачи в быту и технике;
  
• 
  приводить примеры приспособления живых организмов к различной температуре;
  
• 
  описывать преобразование энергии в тепловых машинах;
  
• 
  оценивать влияние тепловых машин на экологическое состояние окружающей среды;
  
• 
  приводить примеры производства электрической энергии в мире и в Казахстане.
  

Лабораторная работа № 3 «Обнаружение влажности воздуха» была заменена на лабораторную работу № 6 «Изучение последовательности и параллельного соединения проводников». Она разделена на две лабораторные работы: Лабораторная работа № 5 «Исследование последовательного соединения проводников» и лабораторная работа № 6 «Исследование параллельного соединения проводников».

В 8 классе в целом проводится 10 лабораторных и 30 практических работ.

Учителю физики рекомендуется осуществлять систематическую работу по обогащению словарного запаса обучающихся; ознакомлению с терминологией по физике на трех языках с целью формирования академического языка; формированию умения составлять диаграммы, схемы физических процессов, аналитические и обобщающие таблицы; умения описывать, характеризовать, сравнивать, анализировать графики; делать выводы и обобщения (письменно и устно); умения выделять необходимые данные из информации; умения грамотно оформлять решение задач; готовить развернутые письменные отчеты или устные презентации по проведенным практическим и лабораторным работам; повышать культуру устной и письменной речи обучающихся; формировать логичность и аргументированность высказываний.

Для успешного выполнения этой работы рекомендуется при планировании выделить темы, более подходящие для формирования того или иного умения или навыка. В целях выполнения необходимого объема лабораторных и практических работ рекомендуется использовать информационно-компьютерные технологии (выполнение виртуальных работ).

При оформлении лабораторных и практических работ основное внимание следует уделять фиксированию экспериментальных данных и выводов.

В целях оказания методической помощи на сайте НАО им.

И. Алтынсарина (www.nao.kz) размещены Методические рекомендации по изучению учебного предмета «Физика» (7-9классы) в рамках обновления содержания образования.