ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Московский педагогический государственный университет»

______________________________________________________________________

 

Кафедра Теории и методики обучения физике

 

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКТ МОДУЛЯ:

«Методика изучения кинематики в курсе физики средней школы»

Дисциплины «Теория и методика обучения физике»

 

Специальность: 032200  ФИЗИКА

 

Факультет: физический

 

Курс обучения: 4

 

Семестр: 7

 

Всего часов по учебному плану: 24

В том числе по формам обучения:

очная:

- лекции: 2

-семинары: 6

- практикум: 4

- самостоятельная работа: 12

 

Формы итогового контроля знаний:

- зачет: 7

- экзамен: 9

 

МОСКВА

2007

 

Содержание

 

1. Общие положения.

2. Требования к уровню освоения модуля

3. Требования к обязательному объему учебных часов, отведенных на изучение модуля.

4. Требования к обязательному уровню подготовки по дисциплине:

4.1. Лекционные занятия

4.2. Практикум

4.3. Самостоятельная работа

4.4. Коллоквиумы

4.5. Контрольные работы

4.6. Практики

5. Требования к обязательному минимуму содержания программы.

6. Литература основная и дополнительная.

7. Перечень учебных наглядных пособий.

8. Требования к уровню освоения.

9. Рекомендации по использованию информационных технологий и других инновационных методов обучения.

 

1. Общие положения

1.1. Цели модуля:

Развитие у студентов профессиональной компетентности (ключевой, базовой и специальной) в области:

·  формирования у учащихся основной и средней (полной) школы основных понятий кинематики, знания кинематических уравнений движения;

·  умения применять знания к решению теоретических и практических задач;

·  умения выполнять предусмотренный Федеральным компонентом Государственного образовательного стандарта эксперимент по кинематике;

·  развития у учащихся исследовательских умений; их мышления и способностей; информационной компетентности.

Развитие у студентов информационной компетентности, связанной с использованием ИКТ в процессе обучения физике.

 

1.2. Задачи модуля:

·  сформировать знания о задачах изучения и месте кинематики в основной и средней (полной) школе;

·  сформировать знания о возможных способах описания механического движения и о возможностях применения каждого из них на той или иной ступени обучения и на разных уровнях обучения физике;

·  сформировать знания о методических подходах к введению основных понятий кинематики и основных законов движения;

·  сформировать знания о средствах обучения, в том числе о средствах новых информационных технологий, знания о возможностях ИКТ в решении дидактических задач при обучении кинематике;

·  сформировать профессиональные умения в области формирования у учащихся основных понятий кинематики и знаний об уравнениях движения; планирования и конструирования учебного процесса при изучении кинематики;

·  сформировать профессиональные умения в области использования средств обучения, в том числе средств ЦОР для решения различных дидактических задач при обучении кинематике:

Ø      умение анализировать средства обучения, в том числе ЦОР по физике и отбирать их в соответствии с целями и задачами урока, содержанием учебного материала, методами обучения и организационными формами обучения;

Ø      умение проектировать уроки и фрагменты уроков по кинематике с использованием учебного эксперимента и ЦОР  – определять цели урока с позиций традиционного и компетентностного подходов; определять место и возможности использования реального эксперимента и ЦОР на конкретном уроке (развитие предметной компетентности учащихся); планировать самостоятельную поисковую и исследовательскую деятельность учащихся (развитие когнитивной и информационной компетентностей учащихся); формы организации их учебной деятельности (развитие коммуникативной компетентности учащихся).

 

2. Требования к уровню освоения модуля

В результате изучения модуля студент должен приобрести ключевую, базовую и специальную профессиональные компетентности в области обучения учащихся кинематике, а также использования традиционных и ИК технологий в обучении, т.е.:

·  ЗНАТЬ содержание темы «Кинематика» в Федеральном компоненте Государственного образовательного стандарта, программах и учебниках, средства обучения кинематике;

·  УМЕТЬ решать профессиональные задачи, связанные  с проведением научно-методического анализа темы «Кинематика», формированием у учащихся системы знаний по кинематике, формированием у них умения решать графические и вычислительные задачи, умения выполнять измерение кинематических величин и исследовать закономерности,  которым подчиняется механическое движение, с проектированием и конструированием уроков по кинематике  с использованием реального оборудования и ЦОР, направленных на достижение как традиционных, так и инновационных образовательных результатов; осуществлять рефлексию над собственной деятельностью.

 

3. Требования к обязательному объему учебных часов на изучение модуля

Вид учебной

деятельности

Всего

часов

Распределение часов по формам обучения

очная

очно-заочная

заочная

в семестр*

в неделю

в год

в год

Лекции

2

2

 

 

 

Лабораторные занятия

4

4

 

 

 

Семинарские занятия

6

6

 

 

 

Самостоятельная работа

12

12

 

 

 

*При базовой продолжительности семестра 17 недель

 

4. Требования к обязательному уровню и объему подготовки по разделам модуля

4.1. Лекционные занятия

п/п

Тема лекции

Объем в часах по формам обучения

очная

очно-заочная

заочная

1

Научно-методический анализ темы «Кинематика»

2

 

 

 

Всего

2

 

 

4.2. Практикум

п/п

Наименование занятия

Номер

темы лекции

Объем в часах по формам обучения

очная

очно-заочная

заочная

1.

Методика изучения тем «Равномерное движение» и «Равноускоренное движение»

1

4

-

-

2.

Методика изучения движения тела в поле тяготения

1

2

-

-

 

Всего

 

6

 

 

4.3. Лабораторные занятия

п/п

Наименование занятия

Номер

темы лекции

Объем в часах по формам обучения

очная

очно-заочная

заочная

1

Изучение средств обучения кинематике

1

2

-

-

2

Урок формирования основных понятий кинематики

1

2

 

 

 

Всего

 

4

 

 

4.4. Самостоятельная работа

п/п

Наименование расчетно-графической работы (РГР), расчетно-графического задания (РГЗ), курсового проекта (работы)

Номера тем

лекций (только для РГР и РГЗ)

Неделя семестра, на которой выдается задание

1

Курсовая работа

 

 

4.5. Коллоквиумы

п/п

Тема,

выносимая на коллоквиум

неделя семестра, на которой

проводится коллоквиум

1

 

2

 

3

 

4

 

5

 

 

6

 

7

Научно-методический анализ темы «Кинематика»

Методика формирования понятий пути и перемещения

Методика формирования понятия скорости

Методика формирования понятия ускорения

Методика формирования представлений об относительности механического движения

Методика обучения учащихся решению графических задач по кинематике

Методика обучения учащихся решению вычислительных задач по кинематике

18

4.6. Практики

1. Педагогическая практика в школе – 7 семестр

2. Педагогическая практика в школе – 10 семестр.

 

5. Требования к обязательному минимуму содержания программы

Содержание лекции

Образовательные задачи изучения кинематики определяется тем, что при ее изучении учащиеся знакомятся с основанием первой изучаемой ими фундаментальной физической теории – классической механики. У них формируются представления о физической модели (материальной точке); основных характеристиках механического движения (путь, перемещение, скорость, ускорение), которые широко используются в других разделах курса физики; способах описания механического движения. При изучении кинематики осуществляется политехническое образование учащихся: у них формируются знания научных основ механизации производственных процессов. Важно также сформировать у учащихся представления о связи кинематического описания движения с реальными движениями, наблюдаемыми в окружающей жизни Воспитательные задачи изучения кинематики определяются, во-первых, тем вкладом, который вносит ее изучение в формирование у учащихся научного мировоззрения – диалектико-материалистического  взгляда на природу и на процесс ее познания. Изучение кинематики должна решаться задача развития логического, теоретического, диалектического мышления учащихся, их творческого мышления. Этому способствует стройная логика классической механики в целом и кинематики, в частности, опора на общие научные методы познания.

Вопросы кинематики изучаются в основной и  в средней (полной) школе. Существует несколько точек зрения на место механики, и в том числе кинематики, в курсе физики основной школы. Так, в соответствии с программой А.Е.Гуревича она изучается один раз в 9 классе, в соответствии с программой Л.С.Хижняковой - один раз в 8 классе. Большинство программ по физике, в частности программы А.В.Перышкина, Е.М.Гутник и Н.С.Пурышевой, Н.Е.Важеевской) предусматривает изучение механики дважды: в 7 и в 9 классах. Такой подход определяется тем, что при изучении кинематики формируются понятия, которые используются в других темах курса физики, поэтому они должны формироваться в самом начале изучения физики;  с другой стороны, математическая подготовка семиклассников и восьмиклассников не позволяет в этих классах изучить механику достаточно глубоко на уровне, соответствующем требованиям стандарта, поэтому ее целесообразно изучать и в 9 классе с применением соответствующего математического аппарата. Кинематика в средней (полной) школе изучается в 10 классе. Основные понятия, изучаемые в теме: механическое движение, материальная точка, система отсчета, относительность механического движения, траектория, путь, перемещение, скорость, ускорение (анализируется Федеральный компонент государственного образовательного стандарта).

Одна из особенностей изучения кинематики связана с принятым способом описания механического движения. К ним относятся: естественный или траекторный (описание движения с использованием траектории движения и пройденного пути), координатно-векторный (описание движения с помощью векторных характеристик: перемещения, скорости и ускорения и их проекций на координатные оси) и векторный (описание движения с помощью радиус-вектора  и его изменения со временем). В седьмом классе используется первый способ описания движения, в девятом – второй, в десятом – второй или третий в зависимости от уровня обучения (анализируется каждый из способов описания движения). Следующая особенность изучения кинематики связана с тем, что у учащихся формируется понятие об относительности движения, которое затем используется в других разделах курса физики. Это понятие формируется постепенно, в седьмом классе вводится понятие тела отсчета, а в девятом – системы отсчета. Третья особенность – использование эксперимента в изучении механики: он используется как  основа изучения кинематики, так для подтверждения справедливости изучаемых закономерностей. Особую группу составляют фундаментальные опыты, связанные с изучением движения падающих тел и колебания маятников.

Промышленностью выпускается специальное оборудование для эксперимента по кинематике. К нему относятся тематические наборы: модель системы отсчета, прибор для демонстрации законов механики на воздушной подушке; универсальные комплекты: универсальный комплект по механике поступательного и вращательного движений для работы с компьютерной измерительной системой, универсальный комплект демонстрационный по механике на базе комбинированной цифровой системы измерений. Для выполнения лабораторных работ созданы: универсальный комплект для основной средней (полной) школы и учреждений начального профессионального образования (набор лабораторный «механика»), комплект для основной средней (полной) школы (набор лабораторный по механике), отдельные приборы для опытов по механике. Кроме этого, разработаны электронные пособия, которые могут быть использованы как для демонстрации явлений и моделей, так и для организации исследовательской деятельности учащихся: ЦОР «Открытая физика» (ООО «Физикон»), ЦОР «Библиотека электронных наглядных пособий. Физика 7-11 классы» (ООО «Кирилл и Мефодий»), ЦОР «Библиотека электронных наглядных пособий. Физика 7-11 классы» (ООО «Дрофа», ЗАО «1С»), «Электронное издание «Физика. 7-11 классы» (ООО «Физикон»), ИУМК «Физика-10». Автор А.А.Шаповалов.

 

6. Литература (основная и дополнительная)

Название

Автор

Вид издания (учебник, учебное

пособие)

Место издания, издательство, год издания, кол-во страниц

Основная литература

1. Теория и методика обучения физике в школе. Общие вопросы

С.Е.Каменецкий, Н.С.Пурышева и др.

Учебное пособие

М.:Издательский центр «Академия», 2000. 368 с.

2. Теория и методика обучения физике в школе. Частные вопросы

С.Е.Каменецкий, Н.С.Пурышева и др.

Учебное пособие

М.:Издательский центр «Академия», 2000. 384 с.

3. Лабораторный практикум по теории и методике обучения физике в школе

С.Е.Каменецкий, С.В.Степанов и др.

Учебное пособие

М.:Издательский центр «Академия», 2002. 304 с.

Дополнительная литература

1.Лабораторный практикум по физике

 

Смирнов А.В, Степанов С.В.

Учебное пособие

М.,:ФОРУМ:ИНФРА, 2003

2.Перспективные школьные технологии

 

Ксензова Г.Ю.

Учебно-методическое пособие.

М.: Педагогическое общество России, 2000

3.Современные информацион-ные технологии в образовании

 

Полат Е.С.

Учебное пособие

М.: Академия, 2000.

4.Современные информационные технологии в образовании: дидактические проблемы, перспективы использования

Роберт И.В.

Учебное пособие

М.:Школа-Пресс, 1994.

 

5.Учебное оборудование кабинета физики

Г.Г.Никифоров и др.

Пособие для учителе й

М.:Дрофа, 2005

 

7. Перечень учебных наглядных пособий и ЦОР

п/п

Наглядное

пособие

Вид наглядного пособия (рисунок, схема, карта, видеофильм и т. д.)

Носитель информации (электронный, бумажный и т. д.)

1

Физические приборы

Реальные объекты

 

2

Слайды презентаций

Рисунки, схемы

Электронный

3

«Библиотека электронных наглядных пособий. Физика 7-11 классы» (ООО «Кирилл и Мефодий»)

ЦОР

Электронный

4

«Открытая физика 2.5» (ООО «Физикон»)

ЦОР

Электронный

5

«Библиотека электронных наглядных пособий. Физика 7-11 классы» (ООО «Дрофа», ЗАО «1С»)

ЦОР

Электронный

6

«Электронное издание «Физика. 7-11 классы» (ООО «Физикон»)

ЦОР

Электронный

7

«Электронное издание по дисциплине «Физика» для подготовки к единому государственному экзамену (ЕГЭ)» (ЗАО «1С»)

ЦОР

Электронный

8

ИУМК «Физика-10»

Автор А.А.Шаповалов

ЦОР

Электронный

 

8. Формы текущего, промежуточного и итогового контроля

Текущий контроль проводится на занятиях, анализируется выполнение студентами заданий к семинарским занятиям и отчеты о выполнении лабораторных работ. Промежуточный контроль осуществляется на зачете, итоговый контроль – на экзамене.

 

9. Рекомендации по использованию информационных технологий и инновационных методов в образовательном процессе

В ходе проведения занятий следует использовать современную компьютерную технику и современную видеопроекционную аппаратуру; применять ЦОР, перечисленные в п.7.

Во время лекции преподаватель демонстрирует разные по дидактическому назначению типы ЦОР и образцы их использования для решения разных дидактических задач при изучении кинематики. В частности, целесообразно продемонстрировать модели различных видов механического движения, обратив внимание студентов на возможность их использования для иллюстрации объяснения учебного материала (например, равномерного и равноускоренного движения, движения в поле тяготения), для организации исследовательской деятельности учащихся (например, исследование зависимости скорости равноускоренного движения от времени) что позволяет развивать у учащихся когнитивную и информационную компетентности. Демонстрация возможностей изучения одного и того же явления (движение тела, брошенного под углом к горизонту) с использованием разных методических приемов, в том числе, с использованием компьютерной модели («Открытая физика») может являться для студентов образцом организации групповой работы учащихся, способствующей развитию их коммуникативной компетентности. Целесообразно продемонстрировать компьютерные тестирующие программы и программы по обучению решению задач.

На практических занятиях (семинары и лабораторные занятия) используется сочетание индивидуальной, групповой и коллективной форм работы студентов. Возможны также разные формы сочетания аудиторной и внеаудиторной работы студентов. Так, при формировании у студентов профессиональной компетентности в области конструирования учебного процесса с использованием средств обучения, в том числе ЦОР,  целесообразна организация групповой работы. Студенты, получив от преподавателя соответствующие задания, разрабатывают конспекты уроков во внеаудиторное время, а во время занятия представляют свои разработки и участвуют в обсуждении заданий, подготовленных и представленных другими группами студентов. При работе в группе, каждый студент выполняет индивидуальное задание (кто-то планирует урок, кто-то подбирает необходимые средства обучения, кто-то разрабатывает проверочные задания и пр.), а обсуждение результатов выполнения заданий проводится  коллективно.

При этом у студентов формируется не только профессиональная компетентность в области конструирования учебного процесса по кинематике, но через собственную деятельность формируются и такие ее составляющие, как умение организовать групповую работу учащихся, научить их представлять результаты работы, сформировать у них рефлексивные умения, коммуникативную и информационную компетентности.

При выполнении лабораторных работ деятельность студентов может быть организована в другой форме. Студенты во внеаудиторное время в процессе самостоятельной работы готовятся к выполнению работы в  соответствии с теми заданиями, которые предложены им в описании, а на занятии выполняют работу, объединившись в группы.

 

Рабочая программа разработана на основании требований ГОС и учебного плана специальности 032200 Физика.

 

Рабочая программа рассмотрена на заседании кафедры Теории и методики обучения физике и утверждена на 2007/2008 учебный год. Протокол № 2 от «14» сентября 2007 г.