Повышение качества образования является важнейшим направлением в образовательной сфере. Формирование внутрипредметных связей является одним из условий успешной реализации индивидуальных образовательных маршрутов. Качественное образование специалистов технической сферы очень сильно зависит от начальных базовых знаний, полученных в школе, а также от их заинтересованности.
При этом ученик должен самостоятельно решать поставленные задачи курса физики, а учитель в свою очередь должен лишь направлять, показывать иные пути решения и если это возможно, более легкие.
Такое взаимодействие в большей степени зависит от мотивации самого учащегося, причем более замотивированным будет учащийся старших классов, нежели ученик среднего звена. В современных условиях наиболее высокие требования предъявляются к старшему подростковому звену, на который приходится завершение основного общего образования и выбор профиля обучения. Однако большинство предметов школы подаются разрозненно, при этом даже внутри физики общность тем не всегда показывается педагогами должным образом.
Физика единая наука не имеет четкого разделения между ее разделами, однако обычно для структурности выделяют разделы, соответствующие физическим теориям «Механика», «Молекулярная физика», «Электродинамика», «Квантовая физика», «Физика атомного ядра».
Из-за минимального времени на изучение материала у школьников формируется мозаичность, то есть на локальном изучении различных явлений (световые, тепловые, электрические и т. д.), учащиеся оперируют лишь понятийным аппаратом того раздела, который он изучает в данный момент. Трудность физики обусловлена высоким уровнем требований к овладеванию общеучебными умениями. Из-за нехватки знаний ученики успешно справляются только с шаблонными задачами. С помощью внутрипредметных связей педагог устраняет искусственно возникающие «барьеры» в усвоении знаний в физике.
Сложные задачи, или так называемые нешаблонные задачи, требуют оперативного владения всеми областями физики, что весьма затруднительно без использования внутрипредметных связей, которые уменьшают нагрузку в обучении школьника.
Внутрипредметные связи в учебном процессе успешно влияют на достижение целей обучения, помогают видеть мир в движении и развитии, и главное, способствуют установлению логических связей между законами и понятиями.
Рассмотрим теперь основные направления успешной реализации внутрипредметных связей:
− Целенаправленность, или использование сформулированных педагогом целей-векторов. Если цели педагога сосредоточены в узких рамках рассмотрения типовых задач, это не позволит продвижению подростку в саморазвитии.
− Системность. Обладая целостным видением предмета, учитель нередко проецирует наличием возможности непрерывного функционирования внутрипредметных связей у ученика, что приводит к снижению для педагога значимости систематического выявления внутрипредметных связей учебного курса.
− Многоуровневость. Дифференциация уровня сложности заданий необходима для успешного выполнения разноуровневых заданий школьниками с разным уровнем подготовки. Познавательные способности школьников не являются препятствием для перехода к заданиям, предполагающим знание всего курса физики.
Учебник и задачник играют значительную роль в реализации внутрипредметных связей в различных видах учебной работы. Рассмотрим связь электромагнитных колебаний в колебательном контуре с механическими колебаниями маятника.
Начнем с механических. Рассмотрим закон:
где A — амплитуда колебаний в метрах (то есть максимальное значение отклонения координаты),
Подобный вид закона наблюдается и для колебательного контура. Например, величина заряда на обкладках конденсатора вычисляется по следующей формуле:
где
Становится очевидным общность этих двух законов и грамотный учитель обратит на этот факт внимание учеников, что поможет легче запомнить и усвоить материал.
Из графиков видно, что и период определяется аналогично как и у механических колебаний, так и у электромагнитных, и, как следствие, подобным образом определяется и циклическая частота.
Более того, оба этих колебательных процесса характеризуются законом сохранения энергии, отличаясь лишь в деталях. Как например, в механических колебаниях математического маятника, потенциальная энергия тела при максимальном отклонении полностью переходит в кинетическую энергию при минимальном отклонении:
Для электромагнитных колебаний энергия электрического поля при максимальном заряде конденсатора полностью переходит в энергию магнитного поля катушки:
Также необходимо заметить, что эти колебания могут быть затухающими. Если в первом случае затухания обеспечивает диссипативная сила (сила сопротивления воздуха), то во втором случае роль рассеивающей силы выполняет резистор и в обоих случаях выделяется теплота. Очевидна полная аналогия этих двух процессов, которая помогает более глубокому усвоению знаний по физике.
Таким образом, формирование внутрипредметных связей является одним из условий успешного усвоения и эффективного дальнейшего применения полученных знаний при решении более сложных задач физики. Таким образом происходит качественное изучение методов научного познания и экспериментальных умений.
Литература:
- Гендельштейн Л. Э. Физика, Каковы «задачи задач» в школьном курсе физики? // Физика-ПС. — 2007. — № 23. — С. 17–19.
- Гузеев В. В. Теория и практика интегральной образовательной технологии. М.: Народное образование, 2001. — 224 с.
- Камзеева Е. Е., Важеевская Н. Е., Демидова М. Ю., Пурышева Н. С. Аналитический отчет по результатам ГИА по физике 2010 г. / Физика в школе. — 2010. — № 3. — С. 65–92.
- Якиманская И. С. Личностно-ориентированное обучение в современной школе. — М.: Сентябрь, 1996. — 112 с.
