Нотатки до програми з фізики

Н. А. Доренська, КЗ «Запорізький січовий колегіум — інтернат», м. Запоріжжя


У системі сучасної освіти викладання курсу фізики середньої школи завжди було актуальною проблемою, і зумовлено це передусім тим, що ця дисципліна посідає особливе місце в системі природничих наук. Унікальність фізики полягає в тому, що ця наука, яка є не тільки сукупністю наукових відкриттів, що лежать в основі всіх технологічних процесів, виконує функцію розвитку наукового погляду на природу, формування світогляду людини, дає змогу усвідомити місце людини у Всесвіті.
 
Важко назвати сферу людської діяльності, де б не використовували відкриття фізики. Фізичні знання та методи дослідження застосовують в астрономії, хімії, біології, медицині, геології та інших сферах природничої та технічної діяльності людини. Основи знань із фізики як фундаментальної науки, що має всеохопний прикладний характер у будь-якій сфері діяльності людини, закладаються в школі.
 
Разом із тим сьогодні існує кілька проблем, які суттєво ускладнюють вивчення фізики.
 
Перевантаження програм
 
Одна з цих проблем — те, що курс фізики 7–9 класів перевантажений змістовно — об’єм навчального матеріалу збільшився, а водночас кількість годин на викладання зменшилася.
 
У 10–11 класах обсяг навчального матеріалу теж істотно збільшився, і з цим можна було б
погодитися, якби йшлося про вивчення фізики на профільному рівні, а не на рівні стандарту, що призводить до унеможливлення виконання державних вимог до загальноосвітньої підготовки учнів цієї категорії. Для прикладу візьмемо розділ «Кінематика», на вивчення якого відведено 10 годин. Читаємо вимоги: «Учень (учениця): називає принцип відносності механічного руху і прізвища його творців та вчених, які пояснили вільне падіння тіл, окремі види рухів за їх траєкторією, одиниці переміщення, швидкості, прискорення, приклади швидкостей тіл мікро-, макро- і мегасвіту; розрізняє фізичне тіло і матеріальну точку, прямолінійний і криволінійний рухи; формулює визначення рівномірного та рівноприскореного рухів уздовж прямої; може описати явище вільного падіння тіл, вид механічного руху за його кінематичним рівнянням руху; обґрунтовувати суть методу фізичного моделювання, зміст основної задачі механіки, рівняння руху як залежність шляху (координати) від часу; характеризувати роль фізики в житті людини, рух тіла під час вільного падіння, зв’язок лінійних і кутових величин, що характеризують рух матеріальної точки по колу, вид механічного руху за його рівнянням швидкості; пояснити, що таке кутова швидкість та її зв’язок із частотою обертання; суть фізичних ідеалізацій — матеріальної точки, системи відліку; порівняти основні кінематичні характеристики різних видів руху за відповідними їм рівняннями рухів; здатний спостерігати рух тіла вздовж прямої, по колу та кинутого горизонтально; користуватися масштабною лінійкою, вимірною стрічкою і секундоміром при вивченні вільного падіння тіла та визначати його прискорення; оцінити допущену при цьому абсолютну й відносну похибки вимірювання, дотримуватися правил експлуатації названих вище приладів, узагальнених планів відповіді про фізичну величину й фізичне явище під час узагальнення й систематизації знань із кінематики; може розв’язувати задачі, застосовуючи кінематичні рівняння руху; будувати графіки руху для рівномірного і рівноприскореного рухів».
 
Врахуємо те, що з цих 10 годин одна відведена на виконання лабораторної роботи «Визначення прискорення тіла за рівноприскореного руху» й одна — на контрольну роботу. Таким чином, виходить, що за 8 годин необхідно не тільки вивчити теорію з такого великого розділу, але й навчитися розв’язувати задачі, моделювати, систематизувати. Насправді ж вивчення цього розділу можна здійснити тільки на ознайомчому рівні. І це тільки один приклад, така сама ситуація і з іншими розділами шкільного курсу фізики.
 
Ідея вивчення фізики на різних рівнях є дуже актуальною й цілком відповідає сучасним освітнім тенденціям, але вивчення фізики на рівні стандарту взагалі не дає змоги сформувати в учня рівень підготовки, який відповідав би необхідному рівню формування світогляду сучасної людини. Окреме питання — суттєва проблема подальшого навчання випускників у закладах, де вивчають фізику. Рівень підготовки таких учнів призводить до конфлікту між бажаннями та можливостями, що вже відзначають викладачі вишів.
 
Невідповідність програм із математики
 
Незважаючи на необхідність органічного поєднання вивчення фізики разом із математикою, однією з найболючіших проблем викладання фізики є неузгодженість програм із цих предметів. Особливо помітна ця неузгодженість у старшій школі, зокрема в тому випадку, коли математику вивчають на профільному рівні, а фізику — на академічному. Але якщо і математику, і фізику вивчають на одному рівні, то ці розбіжності все одно не зникають. Працювати ж за цими програмами доведеться ще декілька років.
 
Для вивчення фізики необхідною умовою є якісне оперування учнями математичними знаннями, адже математика є мовою фізики. Основні вимоги щодо застосування математичних знань, умінь та навичок мають бути такими:
1) уміти оперувати формулами та знаходити необхідні компоненти з цих формул, зокрема невідомий доданок, невідомий множник, невідомий дільник, користуватися властивостями пропорції, виконувати дію добування кореня, добре володіти властивостями степеня, виконувати наближені обчислення тощо;
2) уміти складати та розв’язувати системи рівнянь;
3) уміти розв’язувати квадратні рівняння та алгебраїчні рівняння, які зводяться до квадратних;
4) користуватися координатною площиною;
5) володіти поняттям функції, знати властивості елементарних функцій, уміти їх досліджувати;
6) уміти будувати та читати графіки;
7) уміти застосовувати основні поняття тригонометрії та знати тригонометричні формули;
8) розуміти зміст похідної,— як фізичний, так і геометричний,— уміти знаходити похідну функції, використовувати її для розв’язування задач;
9) оперувати поняттям логарифма та вміти логарифмувати вираз;
10) уміти виконувати дії з відсотками;
11) уміти будувати проекції;
12) уміти виконувати дії з векторами, зокрема в геометричній формі;
13) уміти визначати об’єми та площі фігур;
14) уміти застосовувати методи інтегрального числення.
 
На деяких прикладах неузгодженості програм з математики та фізики курсу середньої школи хотілося б зупинитися окремо.
 
Так, зміст фізичної освіти передбачає вивчення в 7–9 класах основної школи закінченого курсу фізики, але чи доцільно вивчати елементи фотометрії в курсі 7 класу? Учні ще не знайомі з формулою площі сфери, хоча залежність E = I/rвиводиться саме на підставі цієї формули, тому й матеріал сприймається принаймні як щось незрозуміле й загадкове.
 
Вивчення теми «Коливання та хвилі» у фізиці передує вивченню теми «Похідна та її застосування» в математиці; вивчення теми «Світлові явища» в 7 класі без знання понять тригонометрії, які вивчають у математиці пізніше, призводить до поверхового засвоєння матеріалу.
 
Що на нас чекає?
 
Це тільки невеличка частина тих проблем, які виникають під час викладання фізики сьогодні. Та чи будуть вони розв’язані в майбутньому?
 
Покладаємо великі надії на нові стандарти освіти. Але, аналізуючи зміст нової програми з фізики у 7–9 класах, яку буде введено з 2015 року, бачимо певні негаразди й у ній. Так, наприклад, візьмемо розділ 3 «Взаємодія тіл. Сила». Він містить підрозділ «Тиск твердих тіл, рідин і газів». Для якісного вивчення цього розділу потрібно 35–37 годин, але аж ніяк не 26. Ще приклад: розділ 4 «Механічна робота та енергія», на вивчення якого відведено 11 годин, 2 години з яких необхідно виділити для виконання лабораторних робіт, годину — на контрольну роботу, залишається лише 8 годин для безпосереднього вивчення матеріалу. Водночас у цьому розділі вивчають такі фундаментальні поняття фізики, як робота, потужність, кінетична та потенціальна енергія, момент сили, коефіцієнт корисної дії, а також закон збереження енергії та принципи роботи простих механізмів.
 
Під час вивчення розділу «Механічний рух» учні 7 класу мають знати рівняння руху. А чи готові вони його опанувати? Програма з фізики дуже перевантажена, на вивчення фундаментальних законів та понять відведено дуже мало часу, що призводить до поверхового розуміння цих законів. Наведу ще приклад. У курсі фізики 9 класу заплановано вивчення розділу «Механічні та електромагнітні хвилі», що передбачає вивчення таких явищ, як механічна та електромагнітна хвиля, характеристики механічних та електромагнітних хвиль, звукові хвилі та їхні характеристики, умови виникнення механічних та електромагнітних хвиль, фундаментального поняття «електромагнітне поле», види електромагнітних хвиль, та ще й фізичні основи сучасних бездротових засобів зв’язку та комунікацій. І на весь цей матеріал відведено аж 8 годин.
 
Додавання сил вивчають у курсі фізики 7 класу, а тему «Вектори на площині», яка є базовою для вивчення теми з фізики,— тільки в курсі геометрії 9 класу. Таким чином, знову доведеться пояснювати на уроках фізики, що таке вектор, його основні властивості, а для цього теж потрібен час. Під час вивчення принципу дії маятників у курсі 7 класу неможливо дати формулу періоду ні математичного, ні пружинного видів маятників, оскільки поняття квадратного кореня вивчають тільки в курсі математики 8 класу. Виникає дуже багато запитань, одне з них: «Як пояснити ідею випромінювання електромагнітних хвиль, якщо учні ще не знайомі з поняттям прискорення та поняттям змінного струму?» Як це питання буде реалізовано в підручниках і чи будуть ці підручники досконалими?
 
Процес навчання дитини взагалі є дуже непростим, у багатьох випадках виникають труднощі об’єктивного характеру, іноді зумовлені змістом навчального матеріалу, рівнем навченості учнів, іншими зовнішніми причинами; супроводжуються вони труднощами суб’єктивного характеру (здібності учнів, психологічні особливості засвоєння матеріалу тощо) і, якщо на передбачувані та непередбачувані проблеми вивчення фізики як важливої наукової дисципліни ще накладаються проблеми, які мають явно запланований характер, то тоді задача якісного вивчення шкільного курсу фізики стає практично нерозв’язною.
 
Замість післямови
 
У пояснювальній записці чітко сказано: «Фізика є фундаментальною наукою, яка вивчає загальні закономірності перебігу природних явищ, закладає основи світорозуміння на різних рівнях пізнання природи й надає загальне обґрунтування природничо-наукової картини світу. Сучасна фізика, крім наукового, має важливе соціокультурне значення. Вона стала невід’ємною складовою загальної культури високотехнологічного інформаційного суспільства. Фундаментальний характер фізичного знання як філософії науки й методології природознавства, теоретичної основи сучасної техніки й виробничих технологій визначає освітнє, світоглядне та виховне значення шкільного курсу фізики як навчального предмета». Тому й викладати фізику треба на належному рівні й підходити до цього питання відповідально всім учасникам процесу вивчення фізики — тим, хто складає програми, тим, хто навчає фізики, і тим, хто навчається.
 
   
Dounload PDF

Відгуки читачів

Залиште перший відгук.

Залишити відгук

Ваше ім'я
E-mail (не публікується)
Відгук
Введіть 1572
 
Догори