Изучение вопросов современной физики в школе

Зачем изучать в школе вопросы современной физики?

Совсем недавно было совершено много физических открытий высочайшего уровня, в том числе Нобелевских. Это связано с появлением новых теоретических представлений и методов, со стремительным развитием экспериментальных методик, использованием инновационных научных установок и технологий. Современная физика исследует явления и процессы, открытые за последние полвека в области макро-, микро- и мегафизики, используя фундаментальные физические теории, передовые методы и инновационные технологии.

Но молодежь мало что знает об этих открытиях, и интерес учеников к физике падает. Физика представляется ребятам «застывшей», инертной системой, в которой редко происходит что-то новое и интересное. Обширные идейные, экспериментальные и технические аспекты, которыми живет современная наука, остаются неизвестными для большинства людей.

Как изучение новейших физических вопросов меняет представления подростков о науке?

• Физика перестает делиться на «старую» (из учебников) и «новую» (из научно-популярных журналов). Ученики получают представление о физике как о единой, динамичной, «живой» системе;

• Дети начинаю замечать наглядные примеры того, как физика повышает современный уровень жизни. Компьютеры, смартфоны, флеш-накопители – их появление стало возможным только благодаря развитию физики;

• Знания перестают быть «сухими» и тривиальными. Заинтересованность ребят повышают увлекательные историй об открытиях и изобретениях.

• Ученики узнают о влиянии физики на другие науки. Связи порой оказываются очень неожиданными. У детей формируется целостное представление о мире. Они получают мотив к изучению физики, даже если интересуются больше гуманитарными науками.

• Повышается интерес выпускников к профессиям научно-технической направленности. Перед учениками открываются широкие возможности применения полученных знаний, карьерные перспективы.

Основные проблемы изучения современной физики в школе и их решения

• Современная физика — теоретизированная, довольно «размытая» область знаний, и невозможно рассказывать о ее достижениях на уроках, используя сложный математический аппарат.

Решение: совмещать историко-физический подход, адаптировать материалы, избегать излишнюю математизацию.

• На уроках отсутствует необходимый эмоциональный фон, мотивирующий учеников осмыслить проблемы современной физики.

Решение: демонстрировать панорамный взгляд (без раскрытия всех деталей и нюансов) на то или иное достижение современной физики с акцентом на его уникальность и важность в ряду других событий.

• Остаются неопределенными содержательные аспекты изучения современной физики.

Решение: использовать учебники, авторы которых основательно подошли к интеграции современных процессов в физическое образование, а также зарекомендовавшие себя дополнительные источники (книги В.А. Ильина и В.В. Кудрявцева «История и методология физики» и «Современная макрофизика», книга А.А. Баранникова и А.В. Фирсова «Основные концепции современной физики», актуализированная статья академика В. Л. Гинзбурга «Какие проблемы физики и астрофизики представляются сейчас особенно важными и интересными?» и т.д.).

Как включать вопросы современной физики в учебный курс?

На примере УМК Г.Я. Мякишевой и М.А. Петровой «Физика» для 10-11 классов разберем основы методики преподавания физики в школе, с учетом современных вопросов.

• Единая методическая схема изложения материала. Как правило, схема выглядит следующим образом: Знакомство с физическим явлением -> Постановка и проведение опытов -> Обобщение полученных результатов в рамках того или иного физического закона -> Построение физической теории -> Обсуждение ее практического применения.

• Уровневая дифференциация материала. Базовый уровень предусматривает два занятия в неделю, углубленный – три. В учениках есть специальные дополнительные параграфы, а также дифференциация внутри параграфов базового уровня.

...

• Подготовка к ЕГЭ. Учебники включают типовые экзаменационные задания и необходимые для их выполнения теоретические сведения.
• Использование единой системы разноуровневых заданий. Параграфы содержат вопросы для самоконтроля и обсуждений, примеры решения задач разного уровня сложности, проектно-экспериментальные исследования.
• Политехническая направленность курса. В учебниках достаточно много описаний принципов действия различных технических устройств и установок.

Состав УМК: рабочая программа (скачать бесплатно), учебники в печатной форме, учебники в электронной форме (апробировать), методические пособия (скачать бесплатно), сборники задач.

Комплект был создан опытными авторами с учетом физических и методологических разработок последних лет. Например, материалы по астрономии писали профессиональные астрофизики. Курс соответствует требованиям ФГОС, при этом включает «нестандартные» материалы. Он направлен на профориентацию учащихся и предполагает творческую работу учителя.