Магистры умк нестандарные задачи 050100 68 пед образование правка 2 by VyatGGU

Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с ФГОС ВПО по направлению подготовки 050100.68 Педагогическое образование, профиль подготовки «Физика», утвержденным Приказом Министерства образования и науки Российской Федерации 14.01.2010 г., регистрационный № 35 Учебно-методический комплекс разработан Ю. А. Сауровым, д-ром пед. наук, профессором, профессором кафедры физики и методики обучения физике ВятГГУ Рецензент – д-р пед. наук, доцент кафедры физики и методики обучения физике ВятГГУ О. В. Коршунова

Учебно-методический комплекс утвержден на заседании кафедры физики и методики обучения физике ВятГГУ «24» января_ 2013 г., протокол № ___

Рабочая программа учебной дисциплины «Нестандартные учебные физические задачи» 1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА 1.1. Цели и задачи освоения учебной дисциплины «Нестандартные учебные физические задачи». Цель дисциплины: ознакомление магистрантов с теорией, методикой и практикой использования в обучении физике нестандартных учебных задач, а) требующих нестандартных методов, технологий и подходов к решению, б) формирующих у субъектов образования разные качества понимания, мышления, рефлексии, коммуникации. Задачи дисциплины 1. Дать представление о дидактическом потенциале нестандартных учебных физических задач (понятие о таких задачах, их характеристика по разным основаниям, цели использования и др.). 2. Формирование умений организовывать учебную деятельность школьников при решении нестандартных физических задач: подбирать задачи на разные методы и приемы деятельности, владеть приемами решения типичных нестандартных задач, оформлять отдельные этапы решения в устной и письменной речи и др. 3. Знакомство с опытом использования школьных учебных нестандартных физических задач: задачи конкурсов и олимпиад, задачи ЕГЭ, решение нестандартных задач в рамках курсовых и дипломных проектов. 4. Формирование познавательной деятельности с таким объектом как нестандартная учебная физическая задача: выявление дидактического потенциала задачи, определение структуры и состава, приемы рефлексии деятельности на всех этапах решения задачи, составление нестандартных учебных задач и др. 5. Формирование современного физического мышления при решении трудных и сложных нестандартных учебных физических задач из всех разделов школьного курса физики. 1.2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО направления подготовки 050100.68 Педагогическое образование профиль «Физика», квалификация – магистр Дисциплина входит в состав вариативной части цикла дисциплин по выбору студента (магистра) М 2.14 РУП ФГОС направления подготовки 050100.62 Педагогическое образование профиль «Физика». В профессиональной подготовке магистра названная учебная дисциплина позволяет: а) расширить и углубить знания по методике использования учебных физических задач (вида – нестандартных) с учетом профессии обучаемых, специфики целей и форм организации занятий, б) сформировать умения методически грамотно работать с нестандартными учебными физиче3

скими задачами, в том числе с использованием знаний физики, методологии познания, психологии усвоения, методики обучения физике. Наиболее актуальными для дисциплины являются следующие межпредметные связи: когнитивная психология, методология, физика, дидактика, методика обучения физике в школе, техника экспериментирования. Эти связи обеспечиваются, в том числе, следующими дисциплинами подготовки магистра: «Дополнительное физическое образование школьников», «Элективные курсы в профильном образовании физике», «Проектирование и экспертиза образовательных систем», «Методика обучения физике в вузе». Требования к знаниям, умениям, навыкам студента, необходимым для изучения дисциплины «Нестандартные учебные физические задачи» согласно базовому высшему профессиональному образованию Знать: 1. Основные теоретические положения методики обучения и воспитания физике (общие вопросы). 2. Основное содержание (идеи, принципы, понятия, законы) разделов школьного курса физики – механики, статистической физики, электродинамики, квантовой физики. 3. Теоретические основы методики использования школьных учебных физических задач. 4. Характеристики учебной деятельности (методы, приемы и др.) при решении нестандартных учебных физических задач в школе. Уметь: 1. Ставить и решать основные дидактические цели обучения физике при использовании нестандартных учебных физических задач. 2. Организовывать познавательную и творческую деятельность школьников при решении нестандартных учебных физических задач. Владеть: 1. Типичными приемами познавательной деятельности при решении нестандартных задач: использовать следующую методологию построения деятельности «физические явления – их описание», исполнять логику научного познания при работе с учебной задачей (в форме: анализ, план, решение, итоги), приемами решения конкретных видов задач на «черный ящик», «размерность», «законы сохранения» и др. 2. Речевой деятельностью на всех этапах решения нестандартной учебной физической задачей: диалог при анализе физических явлений, коллективное обсуждение плана решения, обсуждение результатов решения и др. 3. Приемами организации коллективной и индивидуальной деятельности при работе с нестандартной учебной физической задачей: выбор доступных задач, разделение ролей при решении экспериментальных задач, самостоятельное решение задач по вариантам и др. 1.3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения учебной дисциплины «Нестандартные учебные физические задачи». 4

В результате освоения дисциплины обучающийся должен демонстрировать следующие результаты образования: Общекультурные компетенции (ОК) ОК-3. Способность к самостоятельному освоению новых методов исследования, к изменению научного профиля своей профессиональной деятельности. А конкретно, совершенствование следующих качеств: 1) знать: факты и проблемы из практики решения учебных физических задач в разных типах учебных учреждений; 2) уметь: выделять и обосновывать дидактическую эффективность решения нестандартных учебных физических задач; 3) владеть техникой методологического анализа проблем практики решения физических задач разной степени трудности. Профессиональные компетенции (ПК) 1. В области педагогической деятельности ПК-3. Способность формировать образовательную среду и использовать свои способности в реализации задач инновационной образовательной политики. А конкретно, совершенствование следующих качеств: 1) знать: мотивы решения познавательных задач разной степени сложности в системе школьного физического образования; 2) уметь: выделять и обосновывать дидактическую эффективность новых методических решений при организации учебной деятельности с задачей; 3) владеть понятиями инновационной образовательной политики на примере решения нестандартных учебных физических задач. ПК-4. Способность руководить исследовательской работой обучающихся. А конкретно, совершенствование следующих качеств: 1) знать: виды творческой деятельности школьников при решении нестандартных учебных физических задач; 2) уметь: организовывать учебную деятельность школьников при решении творческих и исследовательских учебных задач; 3) владеть приемами стимулирования и оценивания деятельности при решении нестандартных учебных физических задач. 2. В области научно-исследовательской деятельности (ПК): ПК–6. Готовность использовать индивидуальные креативные способности для оригинального решения исследовательских задач. А конкретно, совершенствование следующих качеств: 1) знать: виды самостоятельной деятельности школьников при выборе методов и приемов решения нестандартных учебных физических задач; 5

2) уметь: организовывать коллективную и индивидуальную познавательную деятельность при решении задач для развития творческих способностей школьников; 3) владеть приемами стимулирования и оценивания оригинальных решений разных учебных физических задач. 3. В области методической деятельности ПК-9. Готовность к систематизации, обобщению и распространению методического опыта (отечественного и зарубежного) в профессиональной области. А конкретно, совершенствование следующих качеств: 1) знать: образцы формулировок и решений нестандарных учебных физических задач из практики обучения в разных странах; 2) уметь: классифицировать нестандартные задачи по разным основаниям, систематизировать приемы их решения; 3) владеть основами техники рефлексивной деятельности на всех этапах решения нестандарной учебной задачи. 4. В области проектной деятельности ПК-15. Способность проектировать формы и методы контроля качества образования, а также различные виды контрольно-измерительных материалов, в том числе, на основе информационных технологий и на основе применения зарубежного опыта. А конкретно, совершенствование следующих качеств: 1) знать: особенности использования нестандарных учебных физических задач в системах подготовки к ЕГЭ; 2) уметь: подбирать и конструировать нестандартные задания для диагностики учебных качеств школьников в текущем учебной процессе; 3) владеть методическими приемами анализа данных оценки решения нестандарных учебных физических задач. 5. Профессионально-специализированные компетенции (СК) СК-6. Способен проводить исследования решения физических задач в соответствии с четырехэтапным алгоритмом, находить наиболее оптимальные, анализировать и обобщать результаты решения задач, обращать особое внимание на совпадение теоретических и опытных данных. А конкретно, усвоение следующих знаний и умений: 1) знать: содержание этапов решения нестандартных учебных физических задач; 2) уметь: формировать учебные действия школьников по методически грамотному решению учебных задач, оценивать решения нестандартных учебных физических задач; 3) владеть приемами организации решения экспериментальных задач. 6

СК-8. Владеет системой методологических знаний, знаниями о структуре знаний, о методах научного познания, о теории, законе, понятии, научном факте, прикладном знании, уровнях и формах познания, умеет анализировать основные физические понятия, законы и теории, видит логику возникновения и развития теории, умеет выделять инвариантное ядро физических теорий и способен применять эти знания и умения в профессиональной деятельности. А конкретно, усвоение следующих знаний и умений: 1) знать методы и приемы решения различных видов нестандартных учебных физических задач; 2) уметь: различать при решении всех задач физические явления и средства их описания; 3) владеть методической техникой построения учебных систем нестандартных учебных физических задач для развития мышления и мировоззрения школьников; СК-10. Ставить познавательные задачи, выдвигать гипотезы, формулировать вопросы к наблюдаемым физическим явлениям и объяснять причины их возникновения. А конкретно, усвоение следующих знаний и умений: 1) знать основные методологические виды знаний, которые усваиваются при решении нестандартных учебных физических задач; 2) уметь: организовывать решение физических задач с историкометодологическим содержанием; 3) владеть приемами постановки новых учебных физических задач (по образцам, в ходе конструирования и др.). КРАТКИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ Сведения об образовательных технологиях и материально-техническом обеспечении учебной дисциплины «Нестандартные учебные физические задачи» 2.

№ п/п

Образовательная технология, рекомендуемая к использованию в преподавании учебной дисциплины

Рекомендуемые средства обучения

Метод проблемного изложения на Блок-схемное (модульное) изложение мадвух лекциях териала, слайды примеров решения нестандартных учебных задач, анализ литературы по теме лекции, ответы на вопросы и др.

Коллективная и индивидуальная дея- Постановка и коллективное решение нетельность на семинарских и практи- стандартных учебных физических задач. ческих занятиях Выступление с решением домашних задач. Доклады по решению нового вида учебной задачи. Записи на доске и в тетрадях. 7

Коллективная рефлексия деятельности и др. Мониторинг достижений

Постоянное бально-рейтинговое оценивание учебной деятельности магистрантов. Оценивание решения задач у доски и самостоятельного решения проверочных работ, докладов на семинаре, выполнения тренировочных тестов, индивидуальных ответов на билет экзамена

Сведения о занятиях, проводимых в интерактивных формах № п/п 1

Показатель Занятия, проводимые в интерактивных формах

Общий объем (по РУП) в часах/ в процентах очная заочная 28/87 –

Основное содержание учебной дисциплины выражается в формах следующей деятельности: а) понимания особенностей методики организации учебной деятельности со школьной учебной нестандартной задачей, б) самостоятельной деятельности магистрантов при подготовке к семинарским и практическим занятиям, при решении индивидуальных нестандартных учебных задач, в) умственной и практической, коллективной и индивидуальной деятельности на семинарских и практических занятиях (понимание дидактической задачи, характеристика нестандартной учебной физической задачи, подбор материала для её решения, оформление и защита решения). При этом образованности деятельности (компетенции) магистров выражаются в: – совершенствовании знаний об идеях и принципах методики организации учебной деятельности при решении учебных нестандартных физических задач, в том числе ориентировок деятельности; – формировании умений владеть типичными приемами организации деятельности при решении нестандартных учебных физических задач по механике, молекулярной физике, электродинамике, квантовой физике; – развитии методического мышления и мировоззрения магистров при самостоятельной познавательной и практической деятельности в рамках аудиторной и внеаудиторной работы, совместной рефлексивной деятельности при анализе решения нестандартных задач. 3. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «Нестандартные учебные физические задачи» 3.1. Объем учебной дисциплины и виды учебной работы Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часов.

№ п/п 1 2 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.6. 3 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5. 4

Виды учебной работы Трудоемкость (по ФГОС ВПО) Аудиторные занятия, всего в том числе: Лекции Лабораторные работы Практические занятия Семинарские занятия Коллоквиумы Прочие виды аудиторных занятий Самостоятельная работа студентов всего в том числе: Контрольная работа Курсовая работа Научно-исследовательская работа Практика Прочие виды самостоятельной работы Вид (ы) промежуточного контроля

Общий объем (по РУП) в часах очная 108 32

заочная – –

4 20 8 76

–

76 экзамен

–

3.2. Матрица соотнесения разделов / тем учебной дисциплины и формируемых в них профессиональных и общекультурных компетенций Компетенции

Разделы / темы учебной дисциплины

Раздел 1. Теоретические основы использования нестандартных учебных физических задач Тема 1.1. Введение в учебный курс. Понятие о нестандартной учебной физической задаче и её характеристики Тема 1.2. Методы, приемы и процессы решения нестандартных учебных физических задач Раздел 2. Нестандартные учебные физические задачи при изучении фундаментальных физических теорий Тема 2.1. Решение качественных и экспериментальных задач по механике Тема 2.2. Нестандартные расчетные учебные физические задачи по динамике Тема 2.3. Примеры решения нестандартных учебных физических задач по молекулярно-кинетической теории Тема 2.4. Примеры решения нестандартных учебных физических задач по термодинамике Тема 2.5. Нестандартные учебные физические задачи по электростатике

Количе честв о часов

1 ОК -3

2 3 ПК ПК -3 -4

4 ПК6

5 6 ПК ПК -9 -15

7 СК -6

8 СК -8

9 СК -10

Σ общее коли личе честв о ком петен ций

Тема 2.6. Нестандартные

учебные физические задачи по электрическому току Тема 2.7. Нестандартные учебные физические задачи по электромагнитным волнам Тема 2.8. Нестандартные учебные физические задачи по оптике Тема 2.9. Подбор и решение нестандартных учебных задач по квантовой оптике и на физику атома Тема 2.10. Подбор и решение нестандартных учебных задач по физике атомного ядра и элементарным частицам Раздел 3. Нестандартные учебные физические задачи на общие методы решения

Тема 3.1. Сложные и трудные экспериментальные задачи Тема 3.2. Задачи по физике с историко-методологическим содержанием Тема 3.3. Нестандартные физические задачи в системах обучения физике зарубежных стран Тема 3.4. Нестандартные физические задачи на законы сохранения, на оценку характеристик, на метод определения размерности

Итого

3.3. Содержание тем учебной дисциплины «Нестандартные учебные физические задачи» Раздел 1. Теоретические основы использования нестандартных учебных физических задач Тема 1.1. Понятие о нестандартной учебной физической задаче и её характеристики. Введение: цели, задачи, программа курса и форма экзамена. Классификация нестандартных учебных физических задач. Их основные дидактические функции в обучении физике. Примеры формулировок задач и заданий. Тема 1.2. Методы, приемы и процессы решения нестандартных учебных физических задач. Общая структура деятельности при решении учебных физических задач: анализ текста и физического явления, идея или план решения, математическое решение, анализ решения. Теоретический и 11

экспериментальный методы решения задач. Особенности процедур деятельности при работе с нестандартными учебными физическими задачами. Из опыта решения нестандартных задач в разных странах. Раздел 2. Нестандартные учебные физические задачи при изучении фундаментальных физических теорий Тема 2.1. Решение качественных и экспериментальных задач по механике: кинематика, законы динамики материальной точки, законы сохранения. Примеры задач и примеры решений. Сравнение стандартных и нестандартных учебных задач в тестах. Тема 2.2. Нестандартные расчетные учебные физические задачи по динамике Процессы коллективной и индивидуальной деятельности школьников на примере решения задач по динамике. Пример решения типичной нестандартной задачи. Самостоятельная работа по вариантам. Характеристика известных сборников нестандартных учебных физических задач. Тема 2.3. Примеры решения нестандартных учебных физических задач по молекулярно-кинетической теории Модели при решении задач по молекулярной физике. Тема 2.4. Примеры решения нестандартных учебных физических задач по термодинамике Разные сюжетные задачи: дидактические цели решения, особенности формулировки и решения, характеристика нестандартности задачи и др. Тема 2.5. Нестандартные учебные физические задачи по электростатике. Примеры задач и примеры решений. Примеры олимпиадных задач. Составление сложных задач как метод обучения их решению. Тема 2.6. Нестандартные учебные физические задачи по электрическому току. Учебные физические задачи на расчет электрических цепей. Экспериментальные задачи на «черный ящик» по переменному электрическому току. Сложные задачи на явление электромагнитной индукции. Тема 2.7. Нестандартные учебные физические задачи по электромагнитным волнам Решение задач парадоксов и софизмов. Характеристика нестандартных физических задач в системе областных олимпиад: особенности задания и использования, примеры, примеры решения, проблемы. Тема 2.8. Нестандартные учебные физические задачи по оптике. Примеры задач и их коллективное решение. Примеры решения задач методами аналитического решения, геометрического построения, экспериментального решения. Самостоятельная работа по выполнению теста из заданий олимпиадного уровня. Тема 2.9. Подбор и решение нестандартных учебных задач по квантовой оптике и на физику атома. Качественные учебные задачи, которые задаются рисунком и решаются с использованием рисунков. 12

Тема 2.10. Подбор и решение нестандартных учебных задач по физике атомного ядра и элементарным частицам. Самостоятельная работа по выполнению теста на знания физической картины мира. Раздел 3. Нестандартные учебные физические задачи на общие методы решения Тема 3.1. Сложные и трудные экспериментальные задачи (базовый курс физики и старшая школа): особенности и опыт задания и использования, примеры, примеры решения, проблемы и др. Тема 3.2. Задачи по физике с историко-методологическим содержанием: особенности и опыт задания и использования, примеры, примеры решения, проблемы. Тема 3.3. Нестандартные физические задачи в системах обучения физике зарубежных стран: особенности задания и использования, примеры, примеры решения, проблемы и др. Тема 3.4. Нестандартные физические задачи на законы сохранения, на оценку характеристик, на метод определения размерности. Проблемы использования нестандартных учебных физических задач в обучении физике: формулирование и подбор, ресурсы времени, цели, примеры решений, оценивание и др. 3.4. Тематический план учебной дисциплины «Нестандартные учебные физические задачи» а) аудиторные занятия: Часов Разделы / темы учебной дисциплины

Вид учебной работы

Раздел 1. Теоретические основы использования нестандартных учебных физических задач

очная

заоч очная

Технология обучения

Форма текущего контроля

Тема 1.1. Введение в учебный Лекция курс. Понятие о нестандартной учебной физической задаче и её характеристики

Тема 1.2. Методы, приемы и Лекция процессы решения нестандартных учебных физических задач

Проблемная лекция с элементами диалога по рассматриваемым вопросам. Использование электронных ресурсов Проблемная лекция с элементами диалога по рассматриваемым вопросам: использованием блок-схем представления содержания, выделение дидактических прин-

Проверка записей конспектов, ответы на вопросы Проверка записей конспектов, ответы на вопросы. Рефлексия проблем методики решения

Часов Разделы / темы учебной дисциплины

Вид учебной работы

очная

заоч очная

Технология обучения

Форма текущего контроля

ципов решения задач нестандартдр. ных учебных физических задач

Раздел 2. Нестандартные учебные физические задачи при изучении фундаментальных физических теорий Тема 2.1. Решение качествен- Практическое ных и экспериментальных занятие задач по механике

Коллективное и самостоятельное решение нестандартных задач. Обсуждение каждого этапа решения

Тема 2.2. Нестандартные рас- Практическое четные учебные физические занятие задачи по динамике

Тема 2.3. Примеры решения Практическое нестандартных учебных физанятие зических задач по молекулярно-кинетической теории

Коллективное, подробное решение двух задач у доски, самостоятельная деятельность по решению задач. Выделение инвариантов деятельности решения нестандартных учебных физических задач Обсуждение выбора нестандартной задачи для решения, коллективное решение и анализ решения. Выполнение и самопроверка теста

Тема 2.4. Примеры решения Практическое нестандартных учебных физанятие зических задач по термоди-

Коллективное и индивидуальное решение задач на описание замкнутых и незамкнутых термодинамических систем

Коллективное реше-

намике

Тема 2.5. Нестандартные

Практиче-

Фронтальное повторение понятий по теме, ответы на вопросы. Выполнение теста Проверка домашних заданий. Фронтальное повторение понятий по теме. Ответы на вопросы

Проверка двух трудных домашних задач с обсуждением решения. Проверка записей на доске и в тетрадях рисунков и уравнений законов Проверка двух трудных домашних задач с обсуждением решения. Фронтальное обсуждение трудностей решения задач Проверка ин-

Часов Разделы / темы учебной дисциплины

Вид учебной работы

очная

учебные физические задачи по электростатике

ское занятие

Тема 2.6. Нестандартные

Практическое занятие

учебные физические задачи по электрическому току

Тема 2.7. Нестандартные

учебные физические задачи по электромагнитным волнам

Тема 2.8. Нестандартные

учебные физические задачи по оптике

Тема 2.9. Подбор и решение

нестандартных учебных задач по квантовой оптике и на физику атома

Тема 2.10. Подбор и решение

нестандартных учебных задач по физике атомного ядра и элементарным частицам

Раздел 3. Нестандартные учебные физические задачи

заоч очная

Технология обучения ние типичной нестандартной задачи на взаимодействие электрических зарядов. Выполнение теста Демонстрация и обсуждение разных технических приемов расчета сопротивления электрической цепи Коллективное решение сложной нестандартной задачи. Знакомство с типичными сложными задачами ЕГЭ по теме Демонстрация и обсуждение методических приемов расчета хода луча света в сложных оптических системах. Характеристика олимпиадных задач по теме Пример решения сложной нестандартной задачи на явление фотоэффекта. Коллективное обсуждение дидактических особенностей работы с такой задачей Примеры решения задач по теме. Самостоятельная работа

Форма текущего контроля

дивидуального домашнего задания. Рефлексия процесса и результата решения задачи у доски Проверка трудных домашних задач с обсуждением решения. Проверка домашних задач. Самостоятельная работа Проверка трудных домашних задач с обсуждением решения.

Проверка по желанию домашних задач с обсуждением решения. Ответы на вопросы Проверка трудных домашних задач с обсуждением решения. Выполнение теста по диагностике знаний о ФКМ

Часов Разделы / темы учебной дисциплины

Вид учебной работы

очная

заоч очная

Технология обучения

Форма текущего контроля

на общие методы решения Тема 3.1. Сложные и трудные Семинарэкспериментальные задачи ское занятие

Тема 3.2. Задачи по физике с Семинаристорико-методологическим ское содержанием занятие

Тема 3.3. Нестандартные физи- Семинарческие задачи в системах обуческое ния физике зарубежных стран занятие

Тема 3.4. Нестандартные физи- Семинарческие задачи на законы сохраское нения, на оценку характеристик, занятие на метод определения размерности

Выступление магистров с докладами. Демонстрация экспериментального сюжета, формулировка задач и коллективное обсуждение процедур работы по решению. Выполнение рисунков. Анализ и оценка сборников экспериментальных задач Выступление с докладами по индивидуальной теме, постановка вопросов и их, самостоятельная работа в тетради. Характеристика литературных источников Выступление с докладами по индивидуальной теме, постановка вопросов и их, самостоятельная работа в тетради. Решение задач из зарубежных тестов Выступление с докладами по индивидуальной теме, постановка вопросов и их, самостоятельная работа в тетради

Записи в тетради, ответы на вопросы, диалог. Оценка докладов. Обсуждение возможных тем научнометодических статей по теме докладов Записи в тетради, ответы на вопросы, диалог. Оценка докладов

Записи в тетради, ответы на вопросы, диалог. Оценка докладов Записи в тетради, ответы на вопросы, диалог. Оценка докладов

б) самостоятельная аудиторная работа Разделы / темы учебной дисциплины

Вид учебной работы (форма самостоятельной работы)

Результат

Раздел 1. Теоретические основы использования нестандартных учебных физических задач Тема 1.1. Введение в Построение и осмыс- ОК-3

Вид учебной работы (форма Разделы / темы самостоятельной учебной дисциплины работы) учебный курс. Понятие о ление текста коннестандартной учебной спекта лекции. Пофизической задаче и её становка вопросов. характеристики Самостоятельное изучение рекомендованной литературы

Результат

1) знать: факты и проблемы из практики решения учебных физических задач в разных типах учебных учреждений; 2) уметь: выделять и обосновывать дидактическую эффективность решения нестандартных учебных физических задач; 3) владеть техникой методологического анализа проблем практики решения физических задач разной степени трудности ПК-3

Самостоятельное изучение рекомендованной литературы. Построение и осмысление текста конспекта лекции. Обсуждение проблемных вопросов по методике решения нестандартных учебных физических задач

Раздел 2. Нестандартные учебные физические задачи при изучении фундаментальных физических теорий Тема 2.1. Решение ка- Самостоятельное

ОК-3

и ПК-3

Вид учебной работы (форма Разделы / темы самостоятельной учебной дисциплины работы) чественных и экспери- коллективное решементальных задач по ние сложных учебных задач: классифимеханике кация нестандартных задач, обсуждение идеи решения, характер анализа явления задачи и др. Постановка вопросов. Работа с компьютерной презентацией. Групповая работа. Тест

Тема 2.2. Нестандартные расчетные учебные физические задачи по динамике

Работа со схемами решение и составление нестандартных учебных физических задач. Групповая работа по решению задач

Результат

1) знать: мотивы решения познавательных задач разной степени сложности в системе школьного физического образования; 2) уметь: выделять и обосновывать дидактическую эффективность новых методических решений при организации учебной деятельности с задачей; 3) владеть понятиями инновационной образовательной политики на примере решения нестандартных учебных физических задач ПК-4 1) знать: виды творческой деятельности школьников при решении нестандартных учебных физических задач; 2) уметь: организовывать учебную деятельность школьников при решении творческих и исследовательских учебных задач; 3) владеть приемами стимулирования и оценивания деятельности при решении нестандартных учебных физических задач ПК-6 1) знать: виды самостоятельной деятельности школьников при выборе методов и приемов решения нестандартных учебных физических задач; 2) уметь: организовывать коллективную и индивидуальную познавательную деятельность при решении задач для развития творческих способностей школьников; 3) владеть приемами стимулирования и оценивания оригинальных решений разных учебных физических задач ПК-4 1) знать: виды творческой деятельности школьников при решении нестандартных учебных физических задач; 2) уметь: организовывать учебную деятельность школьников при решении творческих и исследовательских учебных задач; 3) владеть приемами стимулирования и оценивания деятельности при решении нестандартных учебных физических задач ПК-6 1) знать: виды самостоятельной деятельности школьников при выборе методов и приемов решения нестандартных учебных физических задач; 2) уметь: организовывать коллективную и ин18

Разделы / темы учебной дисциплины

Тема 2.3. Примеры решения нестандартных учебных физических задач по молекулярно-кинетической теории

Тема 2.4. Примеры ре-

шения нестандартных учебных физических задач по термодинамике

Вид учебной работы (форма самостоятельной работы)

Самостоятельное и коллективное решение сложных учебных физических задач: обоснование выбора задачи, работа у доски и обсуждение каждого этапа решения, самооценка качества решения задачи и др.

Результат

дивидуальную познавательную деятельность при решении задач для развития творческих способностей школьников; 3) владеть приемами стимулирования и оценивания оригинальных решений разных учебных физических задач ПК-4 1) знать: виды творческой деятельности школьников при решении нестандартных учебных физических задач; 2) уметь: организовывать учебную деятельность школьников при решении творческих и исследовательских учебных задач; 3) владеть приемами стимулирования и оценивания деятельности при решении нестандартных учебных физических задач ПК-6 1) знать: виды самостоятельной деятельности школьников при выборе методов и приемов решения нестандартных учебных физических задач; 2) уметь: организовывать коллективную и индивидуальную познавательную деятельность при решении задач для развития творческих способностей школьников; 3) владеть приемами стимулирования и оценивания оригинальных решений разных учебных физических задач СК-10 1) знать основные методологические виды знаний, которые усваиваются при решении нестандартных учебных физических задач; 2) уметь: организовывать решение физических задач с историко-методологическим содержанием; 3) владеть приемами постановки новых учебных физических задач (по образцам, в ходе конструирования и др.) ПК-9

1) знать: образцы формулировок и решений нестандарных учебных физических задач из практики обучения в разных странах; 2) уметь: классифицировать нестандартные задачи по разным основаниям, систематизировать приемы их решения; 3) владеть основами техники рефлексивной деятельности на всех этапах решения нестандарной учебной задачи 19

Разделы / темы учебной дисциплины

Вид учебной работы (форма самостоятельной работы)

Результат СК-6

ные учебные физические задачи по электростатике

Коллективная работа с иллюстрациями при решении задачи, в том числе в электронной форме. Выполнение теста по вариантам

ПК-9

1) знать: особенности использования нестандарных учебных физических задач в системах подготовки к ЕГЭ; 2) уметь: подбирать и конструировать нестандартные задания для диагностики учебных качеств школьников в текущем учебной процессе; 3) владеть методическими приемами анализа данных оценки решения нестандарных учебных физических задач Тема 2.6. Нестандарт-

ные учебные физические задачи по электрическому току

Повторение дидактических функций схем при анализе физического явления при решении задачи. Приемы развития содержания задачи при её решении

ПК-9

Разделы / темы учебной дисциплины

Вид учебной работы (форма самостоятельной работы)

Результат

физических задач Тема 2.7. Нестандарт-

ные учебные физические задачи по электромагнитным волнам

Самостоятельная работа по решению задач. Коллективное решение задач по теме с прохождение всех этапов решения. Построение системы вопросов по управлению решением нестандартной учебной физической задачей

ПК-15

ные учебные физические задачи по оптике

Самостоятельное решение нестандартных учебных физических задач по выбору. Рефлексия двух примеров решения сложных задач по оптике

ПК-15

шение нестандартных учебных задач по квантовой оптике и на физику атома

СК-6

Разделы / темы учебной дисциплины

Вид учебной работы (форма самостоятельной работы)

Результат

периментальных задач СК-10 1) знать основные методологические виды знаний, которые усваиваются при решении нестандартных учебных физических задач; 2) уметь: организовывать решение физических задач с историко-методологическим содержанием; 3) владеть приемами постановки новых учебных физических задач (по образцам, в ходе конструирования и др.) Тема 2.10. Подбор и

Коллективное решение сложных задач по теме. Выполнение теста по диагностике представлений о ФКМ

СК-6

Тема 3.1. Сложные и Выступление магитрудные эксперимен- стров с докладами. тальные задачи Самостоятельная работа с литературой. Коллективное решение и обсуждение решения экспериментальных задач. Работа в тетради

СК-6

решение нестандартных учебных задач по физике атомного ядра и элементарным частицам

1) знать: содержание этапов решения нестандартных учебных физических задач; 2) уметь: формировать учебные действия школьников по методически грамотному решению учебных задач, оценивать решения нестандартных учебных физических задач; 3) владеть приемами организации решения экспериментальных задач СК-10 1) знать основные методологические виды знаний, которые усваиваются при решении нестандартных учебных физических задач; 2) уметь: организовывать решение физических задач с историко-методологическим содержанием; 3) владеть приемами постановки новых учебных физических задач (по образцам, в ходе конструирования и др.)

Раздел 3. Нестандартные учебные физические задачи на общие методы решения 1) знать: содержание этапов решения нестандартных учебных физических задач; 2) уметь: формировать учебные действия школьников по методически грамотному решению учебных задач, оценивать решения нестандартных учебных физических задач; 3) владеть приемами организации решения экспериментальных задач СК-10 1) знать основные методологические виды знаний, которые усваиваются при решении нестандартных учебных физических задач; 2) уметь: организовывать решение физических 22

Разделы / темы учебной дисциплины

Вид учебной работы (форма самостоятельной работы)

Результат

задач с историко-методологическим содержанием; 3) владеть приемами постановки новых учебных физических задач (по образцам, в ходе конструирования и др.) Тема 3.2. Задачи по фи- Выступление магизике с историко- стров с докладами. методологическим содержанием

СК-6

Выступление магистров с докладами. Примеры решения нестандартных учебных задач международных систем диагностики Pisa и др. Индивидуальная работа по решению тестовых заданий по вариантам

ПК-9

Выступление магистров с докладами. Самостоятельная работа по решению задач на законы сохра-

СК-8

1) знать методы и приемы решения различных видов нестандартных учебных физических задач; 23

Разделы / темы учебной дисциплины мерности

Вид учебной работы (форма самостоятельной работы) нения

Результат

2) уметь: различать при решении всех задач физические явления и средства их описания; 3) владеть методической техникой построения учебных систем нестандартных учебных физических задач для развития мышления и мировоззрения школьников СК-10 1) знать основные методологические виды знаний, которые усваиваются при решении нестандартных учебных физических задач; 2) уметь: организовывать решение физических задач с историко-методологическим содержанием; 3) владеть приемами постановки новых учебных физических задач (по образцам, в ходе конструирования и др.)

в) занятия в интерактивных формах № п/п

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Разделы / темы учебной дисциплины Раздел 2. Нестандартные учебные физические задачи при изучении фундаментальных физических теорий Тема 2.1. Решение качественных и экспериментальных задач по механике Тема 2.2. Нестандартные расчетные учебные физические задачи по динамике Тема 2.3. Примеры решения нестандартных учебных физических задач по молекулярно-кинетической теории Тема 2.4. Примеры решения нестандартных учебных физических задач по термодинамике Тема 2.5. Нестандартные учебные физические задачи по электростатике Тема 2.6. Нестандартные учебные физические задачи по электрическому току Тема 2.7. Нестандартные учебные физические задачи по электромагнитным волнам Тема 2.8. Нестандартные учебные физические задачи по оптике Тема 2.9. Подбор и решение нестандартных учебных задач по квантовой оптике и на физику атома Тема 2.10. Подбор и решение нестандартных учебных задач по физике атомного ядра и элементарным частицам Раздел 3. Нестандартные учебные физические задачи на общие методы решения

11 Тема 3.1. Сложные и трудные экспериментальные задачи 12 Тема 3.2. Задачи по физике с историко-методологическим содержанием

Общий объем (по РУП) в часах очная заочная 20

–

2 2 2 2 2 8

–

2 2

Тема 3.3. Нестандартные физические задачи в системах обучения физике зару-

13 бежных стран

Тема 3.4. Нестандартные физические задачи на законы сохранения, на оценку

14 характеристик, на метод определения размерности

г) самостоятельная внеаудиторная работа Вид учебЧасов ной рабоРазделы / те- ты мы учебной (форма Результат очная заоч. дисциплины самостоятельной работы) Раздел 1. Теоретические основы использования нестандартных учебных физических задач Тема 1.1. Введение в учебный курс. Понятие о нестандартной учебной физической задаче и её характеристики

Изучение текстов рекомендованного пособия по использованию нестандартных учебных физических задач

Тема 1.2. Методы, приемы и процессы решения нестандартных учебных физических задач

Работа с учебными текстами разных источников: Интернет, задачники и др. Повторение конспекта лекций

ОК-3

ПК-3

ре-

Разделы / темы учебной дисциплины

Вид учебной работы (форма самостоятельной работы)

Часов

очная

шение домашних задач по вариантам

Тема 2.2. Нестандартные расчетные учебные физические задачи по динамике

Повторение конспекта записей решения задач на занятии. Индивидуальное решение домашних задач по вариантам

Тема 2.3. Примеры решения нестандартных учебных физических задач по молекулярнокинетической теории

Повторение конспекта записей решения задач на занятии. Индивидуальное решение домашних задач по вариантам

Тема 2.4. При- Повторение меры решения конспекта нестандартных записей реучебных физи- шения задач ческих задач по на занятии. Индивидутермодинамике альное решение домашних задач по вариантам

Тема 2.5. Не-

стандартные

Повторение конспекта

Результат

заоч.

дактическую эффективность новых методических решений при организации учебной деятельности с задачей; 3) владеть понятиями инновационной образовательной политики на примере решения нестандартных учебных физических задач ПК-4 1) знать: виды творческой деятельности школьников при решении нестандартных учебных физических задач; 2) уметь: организовывать учебную деятельность школьников при решении творческих и исследовательских учебных задач; 3) владеть приемами стимулирования и оценивания деятельности при решении нестандартных учебных физических задач ПК-6 1) знать: виды самостоятельной деятельности школьников при выборе методов и приемов решения нестандартных учебных физических задач; 2) уметь: организовывать коллективную и индивидуальную познавательную деятельность при решении задач для развития творческих способностей школьников; 3) владеть приемами стимулирования и оценивания оригинальных решений разных учебных физических задач ПК-9

ПК-10 1) знать: методики диагностики мотивации

Разделы / темы учебной дисциплины

Вид учебной работы (форма самостоятельной работы)

учебные физические задачи по электростатике

записей решения задач на занятии. Индивидуальное решение домашних задач по вариантам

Тема 2.6. Не-

Повторение конспекта записей решения задач на занятии. Индивидуальное решение домашних задач по вариантам. Подготовка доклада по теме Повторение конспекта записей решения задач на занятии. Индивидуальное решение домашних задач по вариантам. Подготовка доклада по теме Повторение конспекта записей решения задач на занятии. Индивидуальное решение домашних задач по вариантам.

стандартные учебные физические задачи по электрическому току

Тема 2.7. Не-

стандартные учебные физические задачи по электромагнитным волнам

Тема 2.8. Не-

стандартные учебные физические задачи по оптике

Часов

очная

Результат

заоч.

студентов, методики диагностики физических знаний в курсах экспериментальной и теоретической физики; 2) уметь: подбирать и конструировать методики изучения успешности студентов при освоении учебных курсов по физике; 3) владеть приемами получения фактов образовательного процесса и их анализом для совершенствования системы обучения физике ПК-15

СК-6

ПК-15

Разделы / темы учебной дисциплины

Тема 2.9. Под-

бор и решение нестандартных учебных задач по квантовой оптике и на физику атома

Тема 2.10. Под-

бор и решение нестандартных учебных задач по физике атомного ядра и элементарным частицам

Вид учебной работы (форма самостоятельной работы) Подготовка доклада по теме Повторение конспекта записей решения задач на занятии. Индивидуальное решение домашних задач по вариантам. Подготовка доклада по теме Повторение конспекта записей решения задач на занятии. Индивидуальное решение домашних задач по вариантам. Подготовка доклада по теме

Часов

очная

Результат

заоч.

дарных учебных физических задач СК-6

Раздел 3. Нестандартные учебные физические задачи на общие методы решения Тема 3.1. Сложные и трудные экспериментальные задачи

Индивидуальное решение домашних задач по вариантам. Подготовка вопросов для обсуждения

Тема 3.2. Задачи по физике с историкометодологическим содержани-

Индивидуальное решение домашних задач по вари-

СК-6

СК-8

1) знать методы и приемы решения различных видов нестандартных учебных физических задач; 28

Разделы / темы учебной дисциплины

Вид учебной работы (форма самостоятельной работы)

Часов

очная

ем

антам. Подготовка вопросов для обсуждения

Тема 3.3. Нестандартные физические задачи в системах обучения физике зарубежных стран

Индивидуальное решение домашних задач по вариантам. Подготовка вопросов для обсуждения по программе экзамена

Тема 3.4. Нестандартные физические задачи на законы сохранения, на оценку характеристик, на метод определения размерности

Итого

Результат

заоч.

СК-8

1) знать методы и приемы решения различных видов нестандартных учебных физических задач; 2) уметь: различать при решении всех задач физические явления и средства их описания; 3) владеть методической техникой построения учебных систем нестандартных учебных физических задач для развития мышления и мировоззрения школьников СК-10 1) знать основные методологические виды знаний, которые усваиваются при решении нестандартных учебных физических задач; 2) уметь: организовывать решение физических задач с историкометодологическим содержанием; 3) владеть приемами постановки новых учебных физических задач (по образцам, в ходе конструирования и др.)

4. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ СТУДЕНТОВ Планы аудиторных занятий Раздел 1. Теоретические основы использования нестандартных учебных физических задач Тема 1.1. Лекция 1 «Понятие о нестандартной учебной физической задаче и её характеристики» План лекции: 29

1. 2. 3. 4.

Введение. Цели, задачи, программа курса и форма экзамена. Понятие о нестандартной учебной физической задаче. Дидактические функции нестандартных учебных физических задач. Характеристика нестандартных учебных физических задач.

Тема 1.2. Лекция 2 «Методы, приемы и процессы решения нестандартных учебных физических задач» План лекции: 1. Общая структура деятельности при решении учебных физических задач. 2. Теоретический и экспериментальный методы решения задач. 3. Особенности процедур деятельности при работе с нестандартными учебными физическими задачами. 4. Из опыта решения нестандартных задач в разных странах. Раздел 2. Нестандартные учебные физические задачи при изучении фундаментальных физических теорий Тема 2.1. Практическое занятие 1 «Решение качественных и экспериментальных задач по механике» План практического занятия: 1. Примеры задач и примеры решений: кинематика, законы динамики материальной точки, законы сохранения. 2. Сравнение стандартных и нестандартных учебных задач в тестах. Самостоятельная работа. 3. Подведение итогов, рефлексия. Тема 2.2. Практическое занятие 2 «Нестандартные расчетные учебные физические задачи по динамике» План практического занятия: 1. Характеристика известных сборников нестандартных учебных физических задач по механике. 2. Организация коллективной и индивидуальной деятельности школьников на примере решения нестандартных задач по динамике. Пример решения типичной нестандартной задачи. 3. Самостоятельная работа по вариантам. Тема 2.3. Практическое занятие 3 «Примеры решения нестандартных учебных физических задач по молекулярно-кинетической теории» План практического занятия: 1. Примеры нестандартных задач по МКТ идеального газа, примеры решений. Коллективная деятельность по решению задач. 2. Модели при решении нестандартных задач по молекулярной физике. 30

3. Повторение решений домашних задач и заданий. Тема 2.4. Практическое занятие 4 «Примеры решения нестандартных учебных физических задач по термодинамике» План практического занятия: 1. Особенности решения задач по термодинамике: коллективное обсуждение на примере решения 2-3 нестандартных задач. 2. Решение разных сюжетных задач: дидактические цели решения, особенности формулировки и решения, характеристика нестандартности задачи и др. 3. Проверка решения домашних задач. Тема 2.5. Практическое занятие 5 «Нестандартные учебные физические задачи по электростатике» План практического занятия: 1. Примеры нестандартных задач и примеры решений. Примеры олимпиадных задач. 2. Составление сложных задач как метод обучения их решению. 3. Самостоятельная работа. Тема 2.6. Практическое занятие 6 «Нестандартные учебные физические задачи по электрическому току» План практического занятия: 1. Учебные физические задачи на расчет электрических цепей. 2. Экспериментальные задачи на «черный ящик» по переменному электрическому току. 3. Сложные задачи на явление электромагнитной индукции. 4. Обсуждение решений 2-3 домашних задач. Тема 2.7. Практическое занятие 7 «Нестандартные учебные физические задачи по электромагнитным волнам» План практического занятия: 1. Решение задач парадоксов и софизмов. 2. Характеристика нестандартных физических задач в системе областных олимпиад: особенности задания и использования, примеры, примеры решения, проблемы. 3. Характеристика известных сборников олимпиадных задач. Тема 2.8. Практическое занятие 8 «Нестандартные учебные физические задачи по оптике» План практического занятия: 1. Примеры задач и их коллективное решение. 2. Примеры решения задач методами аналитического решения, геометрического построения, экспериментального решения. 31

3. Самостоятельная работа по выполнению теста из заданий олимпиадного уровня. Тема 2.9. Практическое занятие 9 «Подбор и решение нестандартных учебных задач по квантовой оптике и на физику атома» План практического занятия: 1. Качественные учебные нестандартные задачи, которые задаются рисунком и решаются с использованием рисунков. 2. Решение нестандартных учебных задач на фотоэффект 3. Рефлексия затруднений при решении задач по квантовой физике. Тема 2.10. Практическое занятие 10 «Подбор и решение нестандартных учебных задач по физике атомного ядра и элементарным частицам» План практического занятия: 1. Самостоятельная работа по выполнению теста на знания физической картины мира. Само- и взаимопроверка и самооценка выполнения теста. 2. Коллективное решение нестандартных учебных физических задач у доски. 3. Обобщение: выделение особенностей решения нестандартных школьных учебных физических задач. Раздел 3. Нестандартные учебные физические задачи на общие методы решения Тема 3.1. Семинар 1 «Сложные и трудные экспериментальные задачи (базовый курс физики и старшая школа)» План семинарского занятия: 1. Особенности и опыт задания и использования таких задач, примеры, примеры решения, проблемы и др. 2. Нестандартные олимпиадные задачи по физике. 3. Методика подбора и составления нестандартных учебных физических задач. Тема 3.2. Семинар 2 «Задачи по физике с историкометодологическим содержанием» План семинарского занятия: 1. Понятие о сюжетных нестандартных учебных физических задачах. 2. Задачи с краеведческим содержанием и их воспитательные функции. 3. Сюжетные задачи с историко-методологическим содержанием: особенности и опыт задания и использования, примеры, примеры решения, проблемы. 32

Тема 3.3. Семинар 3 «Нестандартные физические задачи в системах обучения физике зарубежных стран » План семинарского занятия: 1. Особенности задания и использования необычных учебных физических задач за рубежом. 2. Примеры учебных задач и приемы их решения. 3. Особенности методики использования нестандартных учебных физических задач из зарубежных курсов физики. Тема 3.4. Семинар 4 «Нестандартные учебные физические задачи на законы сохранения, на оценку характеристик, на метод определения размерности» План семинарского занятия: 1. Нестандартные учебные физические задачи на законы сохранения. 2. Нестандартные учебные физические задачи на оценку характеристик. 3. Нестандартные учебные физические задачи на метод определения размерности. 4. Проблемы использования нестандартных учебных физических задач в обучении физике. Самостоятельная аудиторная работа по разделу / теме учебной дисциплине (в данном разделе приводятся учебно-методические материалы по каждому виду самостоятельной работы указанных в п. 3.4. б.) № п/п Темы

Вид самостоятельной работы

1.1

Индивидуальная

1.2

Индивиду-

Форма самостоятельной работы Построение и осмысление текста конспекта лекции. Постановка вопросов для обсуждения. Работа с литературой, систематизация фактов и идей, их представление в схемах и др. Примеры вопросов: Чем отличается стандартная учебная физическая задача от нестандартной задачи? Каковы основные дидактические функции нестандартных учебных физических задач? Какова структура деятельности при решении нестандартных учебных физических задач? Каковы особенности учебной деятельности при решении нестандартных учебных физических задач? Построение и осмысление текста конспекта лекции. Повторение вопросов по теории.

Форма отчетности Число, вид и форма вопросов. Качество конспекта. Ответ, оценка

Число, вид и форма вопросов. Ка33

альная

Работа с литературой, систематизация фактов и идей, их представление в схемах и др. Выделение и осмысление характеристик нестандартных учебных физических. (Примеры вопросов вводного теста см. далее.)

чество конспекта. Ответ, оценка. Выполнение теста по мотивации и анализ его результатов Ответы на вопросы. Решение задач и оценка. Конспекты решения задач Построение в тетради планаконспекта. Построение блоксхем на доске. Ответы на вопросы. Решение задач и оценка

2.1

Коллективная. Групповая

Коллективное решение задач у доски и самостоятельное решение задач по вариантам. Подробное обсуждение возникающих вопросов по ходу решения задач

2.2

Коллективная. Групповая

Коллективное решение задач у доски и самостоятельное решение задач по вариантам. Подробное обсуждение возникающих вопросов по ходу решения задач. Обсуждение вопросов для подготовки к экзамену

2.3

Коллективная. Групповая. Индивидуальная

Построение в тетради планаконспекта. Построение блоксхем на доске. Ответы на вопросы. Решение задач и оценка

2.4

Коллективная. Групповая. Индивидуальная

Построение в тетради планаконспекта. Построение блоксхем на доске. Ответы на вопросы. Решение задач и оценка

2.5

Коллективная. Групповая. Индивидуальная

Устное и письменное решение задач. Ответы на вопросы. Оценка решения задач

2.6

Коллективная. Групповая. Индивидуальная

Коллективное решение задач у доски и самостоятельное решение задач по вариантам. Обсуждение вопросов-проблем: Какой из этапов решения нестандартной учебной задачи труднее всего? Чем отличаются нестандартные учебные физические задачи от олимпиадных задач? Можно ли использовать в обучении задачи, которые не имеют решения? Каковы затруднения при решении нестандартных учебных задач по молекулярной физике? Проверка и самопроверка решения домашних задач

Устное и письменное решение задач. Ответы на вопросы. Оценка решения задач 34

2.7

Коллективная. Групповая. Индивидуальная

Проверка и самопроверка решения домашних за- Устное и письдач менное решение задач. Ответы на вопросы. Оценка решения задач

2.8

Коллективная. Групповая. Индивидуальная

2.9

Коллективная. Групповая. Индивидуальная

2.10

Коллективная. Групповая. Индивидуальная

Проверка и самопроверка решения домашних за- Устное и письдач. менное решение Решение теста на понимание положений ФКМ. При- задач и заданий. меры заданий: Ответы на вопросы. Оценка решения задач

3.1

Коллективная

3.2

Коллективная

Подбор и систематизация материала, построение конспекта доклада, выбор иллюстраций и электронных средств. Обсуждение проблем-вопросов методики решения задач: Как организовать коллективную деятельность школьников при решении задач? По каким критериям оценивать решение нестандартной учебной физической задачи? Подбор и систематизация материала, построение конспекта доклада, выбор иллюстраций и электронных средств. Обсуждение проблем-вопросов методики решения задач: Какие дополнительные вопросы следует задать при наличии затруднений в прохождении первого этапа решения задачи? Какие задачи или задания следует относить к задачам с методологическим содержанием? Какие знания формируются в результате их решения? Примеры заданий для обсуждения: Можно ли

Отчет в форме плана-конспекта доклада. Ответы на вопросы

Отчет в форме плана-конспекта доклада. Ответы на вопросы. Обсуждение и оценка ответов

утверждать, что классическая механика ошибочна, ибо она не дает точного описания механического движения и даже неприменима для тел, движущихся с большими скоростями? Можно ли определение границ применимости теории считать признаком а) несовершенства теории, б) неверности теории? Есть ли границы применимости у науки? Какая физическая теория важнее: механика, статистическая физика, электродинамика, квантовая физика? Каковы основные показатели развития физики? (Рост научных учреждений, числа ученых, числа научных работ, от-

крытие новых законов и теорий…) Каковы основные закономерности (черты) развития физики? (Социально-культурная обусловленность возникновения знания, периоды эволюционного и революционного развития, абсолютность и относительность знания, поступательное развитие научного знания, выделение фундаментального и прикладного знания, рост влияния научного знания на практику, процессы интеграции и дифференциации знания, усиление ведущей роли теоретического знания, возрастание роли методологического знания…)

3.3

Коллективная

3.4

Коллективная

Подбор и систематизация материала, построение конспекта доклада, выбор иллюстраций и электронных средств. Характеристика литературы по теме доклада. Обсуждение проблем-вопросов методики решения задач: Какие виды нестандартных задач реже всего встречаются в практике обучения физике? Какие трудности возникают при решении задач на законы сохранения? Какие трудности возникают при решении задач на метод размерностей? Какие трудности возникают при решении задач на метод аналогии? Самопроверка. Построение блок-схем ответов на доске. Обсуждение вопросов для подготовки к экзамену Подбор и систематизация материала, построение конспекта доклада, выбор иллюстраций и электронных средств. Обсуждение проблем-вопросов методики решения задач: По какому плану анализировать физические явления, рассматриваемые в задаче? Какие особенности можно выделить в формах задания явлений в нестандартных учебных физических задачах? Ответы на вопросы, в том числе для подготовки к экзамену

Отчет в форме плана-конспекта доклада. Ответы на вопросы. Обсуждение и оценка ответов

Отчет в форме плана-конспекта доклада. Ответы на вопросы. Записи в тетради

Самостоятельная внеаудиторная работа по разделу / теме учебной дисциплины «Нестандартные учебные физические задачи» № Вид самостояп/п тельной работы Темы 1.1Общая работа 1.2 (единое задание для каждого магистра) Индивидуальная работа: подготовка вопросов по теории

Форма Срок самостоятельной сдачи работы Знакомство с тема- 1-я неделя изуми выступлений на чения курса семинарах и выбор доклада. Подбор литературы и определение аспекта рассмотрения темы, по-

Форма отчетности Конспекты лекций. Вопросы на консультации

№ п/п Темы

Вид самостоятельной работы решения нестандартных учебных физических задач

2.12.10

Общая работа (одновременно и групповая при малом числе магистров): выбор темы и роли на семинарском занятии, подбор примероваргументов для обсуждения. Изучение литературы и источников Интернет

Форма самостоятельной работы строение планаконспекта Решение по вариантам сравнительно трудных нестандартных учебных физических задач. Реферирование редких источников в докладах

Срок сдачи

2 неделя изучения курса

Форма отчетности

Подготовка, представление решения домашних задач. Рефлексия затруднений при решении задач по всем темам курса. Конспекты решения задач в тетради

Индивидуальная работа: изучение текстов учебных и научных статей по методике обучения физике 3.13.4

Общая работа: выбор роли на семинарском занятии, подбор примероваргументов для обсуждения

Работа с учебной литературой по методике использования нестандартных учебных физических задач в обучении физике.

3 неделя изучения курса

Индивидуальная работа: изучение Реферирование редтекстов литератур- ких источников в ных источников по докладах теме семинара, обобщение опыта работы из практики обучения физике в школе

Подготовка, коррекция, представление, обсуждение доклада. Перечень типичных ошибок (или затруднений) студентов по решению задач по теме семинара. Конспект доклада в тетради

Перечень вопросов для самостоятельного изучения и рекомендации по выполнению заданий представлены в таблице «Внеаудиторная самостоятельная работа». Форма текущего контроля по теме: см. таблицу выше. 5. ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНОЙ И ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ Основная литература 37

1. Бутырский, Г. А. Подготовка к ЕГЭ по физике: уч. пособие [Текст] / Г. А. Бутырский, О. В. Коршунова. – Киров: Изд-во ООО «Радуга-ПРЕСС», 2012. – 363 с. 2. Исследовательские задания для школьников: 10-11 классы. – СанктПетербург, 2010. – 48 с. 3. Коханов, К. А. Методология методики обучения физике: Монография [Текст] / К. А. Коханов, Ю. А. Сауров. – Киров: Изд-во ВятГГУ, 2012. – 326 с. 4. Орлов, В. А. Практика решения физических задач: 10-11 классы: учебное пособие для общеобразовательных учреждений [Текст] / В. А. Орлов, Ю. А. Сауров. – М.: Вентана-Граф, 2011. – 272 с. 5. Разумовский, В. Г. Стратегическое планирование развития физического образования: монография [Текст] / В. Г. Разумовский, В. А. Орлов, В. В. Майер, Ю. А. Сауров. – Киров: Изд-во ИРА Кировской области, 2012. – 179 с. 6. Сауров, Ю. А. Принцип цикличности в методике обучения физике: Историко-методологический анализ: монография [Текст] / Ю. А. Сауров. – Киров: Изд-во КИПК и ПРО, 2008. – 224 с. 7. Сауров, Ю. А. Физика в 10 классе: поурочные разработки: пособие для учителей [Текст] / Ю. А. Сауров. – М.: Просвещение, 2010. – 254 с. 8. Сауров, Ю. А. Физика в 11 классе: поурочные разработки: пособие для учителей [Текст] / Ю. А. Сауров. – М.: Просвещение, 2010. – 256 с. Дополнительная литература 1. Атепалихин, М. С. Вопросы методологии физических измерений при обучении физике: монография [Текст] / М. С. Атепалихин, Ю. А. Сауров. – Киров: Изд-во Кировского ИПК и ПРО, 2005. – 106 с. 2. Бубликов, С. В. Методологические основы решения задач по физике в средней школе [Текст] / С. В. Бубликов, А. С. Кондратьев // Учебная физика. – 1998. – № 5. – С. 46–77. 3. Бубликов, С. В. Методологические основы решения задач по физике в средней школе [Текст] / С. В. Бубликов, А. С. Кондратьев // Учебная физика. – 1998. – № 6. – С. 39–69. 4. Бутырский, Г. А. Экспериментальные задачи по физике: 10-11 кл. [Текст] / Г. А. Бутырский, Ю. А. Сауров. – М.: Просвещение, 2000. – 102 с. 5. Вирачев, Б. П. Принципы подготовки и проведения школьных олимпиад по физике [Текст] / Б. П. Вирачев. – Челябинск: Изд-во УГПУ, 2002. – 163 с. 6. Володарский, В. Е. Учебные задачи и задания, помогающие овладеть методами познания [Текст] / В. Е. Володарский // Физика в школе. – 1999. – № 2. – С. 41-45. 7. Голин, Г. М. Вопросы методологии физики в курсе средней школы [Текст] / Г. М. Голин. – М.: Просвещение, 1987. – 127 с. 8. Горшенков, В. Н. Методика обучения физике: тесты достижений [Текст] / В. Н. Горшенков, Ю. А. Сауров. – Н. Новгород, 2004. – 116 с. 9. Диагностика достижений школьников при обучении физике: Базовый курс: Из опыта работы [Текст] / Ю. А. Сауров и др.; под ред. Ю. А. Саурова. – Киров, 2002. – 55 с. 10. Диагностика достижений школьников при обучении физике: Старшая школа: Из опыта работы [Текст] / Ю. А. Сауров и др.; под ред. Ю. А. Саурова. – Киров, 2003. – 76 с. 11. Задачи по физике с методологическим содержанием: пособие для учителей [Текст] / Ю. А. Сауров, К. И. Гридина и др.; под ред. Ю. А. Саурова. – Киров, 2000. – 66 с. 12. Мултановский, В. В. Физические взаимодействия и картина мира в школьном курсе [Текст] / В. В. Мултановский. – М.: Просвещение, 1977. – 168 с. 13. Орлов, В. А. Программа элективного курса «Методы решения физических задач» [Текст] / В. А. Орлов, Ю. А. Сауров // Сборник программ элективных курсов: Физика. – М.: Дрофа, 2005. – С. 115-124. 38

14. Орлов, В. А. Методы решения физических задач. Элективный курс. Идеи и решения [Текст] / В. А. Орлов, Ю. А. Сауров // Физика: Методическая газета. – 2006. – № 5. – С. 31-36. 15. Тульчинский, М. Е. Занимательные задачи-парадоксы и софизмы по физике [Текст] / М. Е. Тульчинский. – М.: Просвещение, 1971. – 160 с.

6. СИСТЕМА ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ОСВОЕНИЯ СТУДЕНТАМИ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «Нестандартные учебные физические задачи». ФОРМЫ ТЕКУЩЕГО, ПРОМЕЖУТОЧНОГО И ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ Проверку качества учебной работы студентов при освоении ими учебной дисциплины обеспечивает балльно-рейтинговая система оценки компетенций, знаний студентов. Балльно-рейтинговая система основывается на интегральной оценке результатов всех видов учебной деятельности студентов. 6.1. Шкала баллов по учебной дисциплине «Нестандартные учебные физические задачи» В соответствии с Положением о бально-рейтинговой системе оценки знаний студентов ВятГГУ по учебной дисциплине предусмотрены следующие виды контроля качества знаний студентов: входной, текущий, рубежный контроль (межсессионная аттестация); промежуточная аттестация в форме экзамена. Шкала баллов по учебной дисциплине № п/п

Показатели

Норма баллов

Виды текущей аттестации до рубежной аттестации 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

1. 2.

Посещение аудиторных лекционных и практических занятий (16 16 (по 1 за занядвухчасовых занятий) тие) Постоянное самостоятельное индивидуальное решение нестан20 дартных задач в качестве домашней работы Участие на каждом практическом занятии в коллективном решении 10 задач, в дискуссиях на семинарах (вопросы, дополнения и др.) Выступление с проблемным докладом у доски с записью схем10 моделей, примером решения задачи и др. Приведение новых учебных задач, методов решения и др. на осно5 ве использования Интернет по теме занятия Исследование проблемы, выполнение и анализ диагностики ис10 пользования нестандартных задач в обучении физике Выбор темы, подбор и систематизация материала, подготовка и 10 написание статьи по теме курса Рубежный контроль (контрольное мероприятие): выполнение теста 10 с нестандартными заданиями Виды текущей аттестации после рубежной аттестации Проверка наличия и качества конспективных записей занятий в 5 тетради, плана-конспекта выступлений и др. Поиск и представление новых методических решений по организа10 ции процесса решения нестандартных задач Всего 106 39

1. 2.

Виды работ и заданий на экзамене Ответ на теоретический вопрос Решение нестандартной задачи с обоснованием методики деятельности Всего баллов за экзамен

10 20 30

Шкала перевода баллов в оценку: «Отлично» – 110 и более баллов «Хорошо» – 90-110 баллов «Удовлетворительно» – 60-90 баллов «Неудовлетворительно» – менее 60 баллов.

6.2. Фонды оценочных средств для проведения текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации Сводные данные по оценке компетенций

№ п/п Те ма

Результат (освоенные компетенции)

Основные показатели оценки результата См. п.1.3

Виды кон тро ля

ОК-3. Способность к самостоятельному освоению новых методов исследования, к изменению научного профиля своей профессиональной деятельности.

т ОК-3 1) знать: факты и проблемы из практики решения учебных физических задач в разных типах учебных учреждений; 2) уметь: выделять и обосновывать дидактическую эффективность решения нестандартных учебных физических задач; 3) владеть техникой методологического анализа проблем практики решения физических задач разной степени трудности.

ПК-3. Способность формировать ПК-3 т образовательную среду и исполь- 1) знать: мотивы решения познавазовать свои способности в реали- тельных задач разной степени

Номер раздела / темы Формы (для и методы контроля текущего контроля ) 1. Ответы на вопросы с целью определения 1.1, усвоения знаний и умений при решении 1.2 школьных учебных физических задач. Примеры вопросов для эвристической беседы: Какие трудности возникают при решении школьных учебных физических задач? Нужно ли решать в школе нестандартные учебные физические задачи? Какие качества школьников формируются при решении нестандартных задач? Чем отличается решение задач от решения проблем? Чем отличается решение стандартных задач от решения нестандартных задач? Какие дидактические функции нестандартных задач? 2. Знакомство с литературными источниками нестандартных учебных физических задач. 3. Знакомство с практикой решения олимпиадных задач в Кировской обл. 1. Работа по подбору примеров нестандартных 1.1, учебных физических задач и примеров их ре- 1.2 шения.

зации задач инновационной обра- сложности в системе школьного зовательной политики физического образования; 2) уметь: выделять и обосновывать дидактическую эффективность новых методических решений при организации учебной деятельности с задачей; 3) владеть понятиями инновационной образовательной политики на примере решения нестандартных учебных физических задач

ПК-4. Способность руководить ПК-4 в, т исследовательской работой обу- 1) знать: виды творческой деятель-

2. Ответы на вопросы с целью определения усвоения знаний и умений по методике решения нестандартных учебных задач: Решали ли вы когда-либо нестандартные учебные физические задачи? Каковы познавательные мотивы решения нестандартных задач? Какие дидактические смыслы несет каждый этап решения задачи? Почему при решении задач формируются качества, необходимые сейчас для инновационной экономики? Всегда ли нестандартность задачи связана с её трудностью или сложностью? 3. Обсуждение решения домашних задач по молекулярной физике: а) Какую длину при температуре 0° должны иметь стальной и медный стержни, чтобы при любой температуре их разность составляла 10 см? Может ли быть такое? б) Оцените количество теплоты, передаваемое за 3-4 минуты рукой стакану с холодной водой. в) Оцените максимальную высоту здания из кирпича. г) Определите количество энергии, необходимое для образования пузырька пара радиуса R на дне сосуда, который заполнен водой при температуре кипения до высоты H. е) Докажите, что при отоплении вашей комнаты внутренняя энергия воздуха не изменяется. ж) Оцените количество энергии, передаваемой водяной грелкой человеку. Дополнительно для замены. Оцените количество теплоты, передаваемое за 3-4 минуты стакану с холодной водой. 1. Решение задач у доски, коллективное об- 2.1-2.3 суждение каждого этапа, ответы на вопросы, 42

чающихся

ности школьников при решении нестандартных учебных физических задач; 2) уметь: организовывать учебную деятельность школьников при решении творческих и исследовательских учебных задач; 3) владеть приемами стимулирования и оценивания деятельности при решении нестандартных учебных физических задач.

ПК-6. Готовность использовать индивидуальные креативные способности для оригинального решения исследовательских задач

т ПК-6 1) знать: виды самостоятельной деятельности школьников при выборе методов и приемов решения нестандартных учебных физических задач; 2) уметь: организовывать коллективную и индивидуальную познавательную деятельность при решении

рефлексия и оценка деятельности решения. 2. Конструирование систем вопросов для управления решением нестандартной учебной физической задачей. Контроль этого умения в речи. 3. Письменная работа по выполнению теста республиканской олимпиады по механике. Примеры заданий: Как направлена результирующая сила к бруску, приклеенному к стенке сосуда с водой? Оцените начальную скорость «стирательной» резинки, при действии на неё щелчком пальцем руки. Чем отличается невесомость в условиях Земли и дальнего космоса? 4. Постоянное повторение вопросов теории: Какую задачу следует относить к нестандартной учебной физической задаче? Каковы дидактические функции таких задач? Приведите примеры наиболее интересной, на ваш взгляд, нестандартной задачи. Какие приемы решения нестандартных учебных задач можно выделить (мы использовали)? Какой литературный исток всех лучше по подбору нестандартных учебных физических задач? Зависит ли формулировка нестандартных задач от раздела школьного курса физики? Какие задачи относят на метод «черного ящика»? 1. Решение задач у доски, коллективное об- 2.1-2.3 суждение каждого этапа, ответы на вопросы, рефлексия и оценка деятельности решения. Повторение по вопросам элементов теории: Какие виды учебных задач способствуют формированию творческих способностей школьников? Какие приемы стимулирования учебной деятельности возможны при решении нестандартных учебных задач? Как организовать 43

задач для развития творческих способностей школьников; 3) владеть приемами стимулирования и оценивания оригинальных решений разных учебных физических задач

самостоятельную деятельность школьников при решении нестандартных учебных задач в домашних условиях? 2. Фронтально диагностика знаний по вопросам: Какие особенные приемы решения нестандартных учебных задач вы знаете? Можно ли управлять творческой деятельностью школьников при решении нестандартных задач? Какие особенные методические решения возможны при оценивании решения нестандартных учебных задач? Как из стандартной задачи построить нестандартную задачу? (Приведите пример.) 3. Контроль записей в тетради, Примеры задач по механике: 1. На вершину идеально гладкой наклонной поверхности падает упругий шарик с высоты Н. На каком расстоянии от вер- Рис. 1 шины шарик ударится в третий раз? Угол наклона плоскости к горизонту  . 2. На рисунке (рис. 1) изображены векторы скорости шести зайцев, выпущенных старым Мазаем, в системе координат, неподвижной относительно Мазая. Каковы будут скорости зайцев относительно зайца 1? 44

На гладком столе расположена система грузов (рис. 2). Коэффициент трения между грузами М и m равен  . Рассчитайте ускорения Рис. 2 грузов. 1. Проверка выполнения домашних заданий с 2.4, характеристикой решаемых задач. 2.5, 2. Решение задачи у доски на оценку с подроб- 2.6 ным выполнением всех этапов деятельности школьников. 3. Задачи для решения дома по электродинамике: а) На сколько изменится ускорение тела, падающего на Землю, если ему сообщить заряд 8·10-8 Кл? Масса тела равна 5 г., напряженность поля у поверхности земли – 130 Н/Кл. б) Имеется полная замкнутая электрическая цепь, изображенная на рисунке 3. При параллельном подключении к вольтметру некоторого сопротивления показания прибора уменьшаются Рис. 3 вдвое, а показания амперметра увеличиваются вдвое. Что показывал вольтметр? Подсказка: для описания явления используется закон Ома в следующей форме   U V  U A  U И . в) В гирлянде, состоящей из одинаковых лампочек, рассчитанных на 12 В, одна перегорела. Подбирая нужную лампочку, ученик заметил, что лампочка, рассчитанная на 6,3 В, – горит, а другая, рассчитанная на 12 В, – перегорает. 3.

ПК-9. Готовность к систематизации, обобщению и распространению методического опыта (отечественного и зарубежного) в профессиональной области.

т ПК-9 1) знать: образцы формулировок и решений нестандарных учебных физических задач из практики обучения в разных странах; 2) уметь: классифицировать нестандартные задачи по разным основаниям, систематизировать приемы их решения; 3) владеть основами техники рефлексивной деятельности на всех этапах решения нестандарной учебной задачи

ПК-15. Способность проектировать формы и методы контроля качества образования, а также различные виды контрольноизмерительных материалов, в том числе, на основе информационных технологий и на основе применения зарубежного опыта

т ПК-15 1) знать: особенности использования нестандарных учебных физических задач в системах подготовки к ЕГЭ; 2) уметь: подбирать и конструировать нестандартные задания для диагностики учебных качеств школьников в текущем учебной процессе; 3) владеть методическими приемами анализа данных оценки решения нестандарных учебных физических задач

Почему это так? г) Внутри соленоида без сердечника индукция магнитного поля 2 мТл. Каким станет максимальный магнитный поток, если в соленоид внести железный сердечник площадью поперечного сечения 100 см2? Примечание: использовать справочник по физике. 1. Проверка выполнения домашних заданий с 2.5-2.8 характеристикой решаемых задач. 2. Решение задачи у доски на оценку с подробным выполнением всех этапов деятельности школьников. 3. Решение задачи на повторение: Футболист забивает гол с 11-метрового удара точно под перекладину. Какую минимальную энергию в этом случае надо сообщить мячу? Под каким углом должен был вылететь мяч? Высота ворот 2,5 м, масса мяча 0,5 кг. Подсказка. Очевидно, что мяч движется не по прямой. Мяч попадает под перекладину в момент наивысшего подъема. 3. Решение задачи на повторение: На конце соломинки массой М и небольшой длины l сидит кузнечик массой m. Под каким углом и с какой минимальной скоростью он должен прыгнуть, чтобы попасть на другой конец соломинки? Трение соломинки и поверхности стола не учитывать. Подсказка: кузнечик попадет на конец соломинки при условии S1  S 2  l , где S1 – перемещение кузнечика, S 2 – перемещение соломинки. Остается расшифровать условие встречи кузнечика и конца соломинки. 4. Решение задачи на повторение: 46

СК-6. Способен проводить исследования решения физических задач в соответствии с четырехэтапным алгоритмом, находить наиболее оптимальные, анализировать и обобщать результаты решения задач, обращать особое внимание на совпадение теоретических и опытных данных

т СК-6 1) знать: содержание этапов решения нестандартных учебных физических задач; 2) уметь: формировать учебные действия школьников по методически грамотному решению учебных задач, оценивать решения нестандартных учебных физических задач; 3) владеть приемами организации решения экспериментальных задач

На конце соломинки массой М и небольшой длины l сидит кузнечик массой m. Под каким углом и с какой минимальной скоростью он должен прыгнуть, чтобы попасть на другой конец соломинки? Трение соломинки и поверхности стола не учитывать. Подсказка: кузнечик попадет на конец соломинки при условии S1  S 2  l , где S1 – перемещение кузнечика, S 2 – перемещение соломинки. Остается расшифровать условие встречи кузнечика и конца соломинки. 1. Проверка выполнения домашних заданий с характеристикой решаемых задач. 2. Решение задачи у доски на оценку с подробным выполнением всех этапов деятельности школьников. Пример задачи: Определите ускорение груза m 2 сразу после пережигания гориРис. 4 зонтальной нити (рис. 4). Массы грузов, угол наклона нити известны.

2.4, 2.7, 2.92.10, 3.1-3.2

3. Примеры заданий для варианта теста:

I. О методах научного познания 1. Какая логическая схема точнее отражает процесс познания физических явлений? А. Теория – факты – модель. Б. Наблюдение – факты – эксперимент. В. Факты – гипотеза-модель – следствия. Г. Объекты – эксперимент – применение. Д. Факты – эксперименты – применение. 2. Чем является утверждение, приведенное в учебнике: «В замкнутой системе алгебраическая сумма зарядов всех частиц остается неизменной»? А. Определением явления. Б. Формулировкой закона. В. Опытным фактом. Г. Названием явления. Д.

Определением физической величины. 3. Что такое научная гипотеза? А. Опытный факт. Б. Физическая величина. В. Форма закона. Г. Предположение о природе явлений. Д. Определение закона. 4. Выберите верный ответ о границах применимости принципа дальнодействия. А. У принципа нет границ применимости. Б. Применяется только для взаимодействия элементарных частиц. В. Применяется только в механике. Г. Применяется только в электродинамике. Д. Не применяется при изучении взаимодействия макроскопических тел. 5. Что такое энергия? А. Характеристика движения и взаимодействия частиц. Б. Движение и взаимодействие частиц. В. Причина изменения движения. Г. Явление взаимодействия. Д. Физический закон. II. Элементарные частицы 6. Объекты с какими размерами могут быть отнесены к элементарным частицам? А. Менее 1 м. Б. Менее 10–3 м. В. Менее 10–10 м. Г. Менее 10–15 м. Д. Менее 10–100 м. 7. В какой группе объектов перечислены только элементарные частицы? А. Молекула, электрон. Б. Атом, нейтрон. В. Альфа-частица, бета-частица. Г. Ядро любого атома, гамма-квант. Д. Протон, электрон. 8. У каких из названных ниже частиц есть античастицы: протон, нейтрон, электрон? А. Только у протона и электрона. Б. Только у электрона. В. Только у нейтрона и электрона. Г. Только у протона. Д. У всех. 9. Как объяснить на основе теории элементарных частиц следующий экспериментальный факт: в недрах Солнца температура достигает нескольких миллионов градусов? А. Разгоном заряженных частиц магнитным полем Солнца. Б. Делением тяжелых ядер на элементарные частицы. В. Соединением, то есть термоядерным синтезом, легких ядер.

Г. Горением, то есть соединением атомов кислорода и водорода. Д. Поглощением Солнцем частиц космического излучения. 10. Изобразите схемой механизм взаимодействия двух нуклонов в ядре атома*. III. Об определении и содержании ФКМ 11. Что такое «современная физическая картина мира» (ФКМ)? А. Отражение объективной реальности. Б. Картина восприятия мира человеком. В. Физическая модель природы. Г. Совокупность знаний физики и философии. Д. Процесс существования и развития природы. 12. Какие физические теории входят в содержание современной ФКМ? (Выбрать наиболее полный ответ.) А. Механика, электродинамика, СТО. Б. Механика жидкостей, квантовая физика, электродинамика, термодинамика. В. Механика, СТО, электродинамика. Г. Квантовая физика, молекулярная физика, медицинская физика. Д. Квантовая физика, молекулярная физика, электродинамика, механика. 13. Какие из перечисленных принципов входят в содержание современной ФКМ? (Выбрать наиболее полный и верный ответ.) А. Дальнодействия, относительности, существования сил природы, познаваемости. Б. Причинности, взаимодействия, непрерывности движения, познаваемости, близкодействия. В. Взаимодействия и движения материи, развития мира. В. Причинности, относительности, существования сил природы, существования законов, познаваемости. Г. В состав ФКМ входят принципы механики, квантовой физики, электродинамики. Д. Принцип равноправия и принцип свободы. 14. Определите, какие из названных фундаментальных физических законов входят в состав современной физической картины мира. А. Закон Кулона, закон Паскаля, закон Ома. Б. Закон Паска-

ля, законы динамики. В. Газовые законы, уравнение Эйнштейна. Г. Закон Кулона, закон Ома. Д. Нет верного ответа. 15. Выберите верный ответ о границах применимости современной физической картины мира. А. Нет границ применимости. Б. Современная ФКМ применяется для объяснения химических явлений. В. Современная ФКМ не объясняет тепловых явлений. Г. Современная ФКМ не объясняет механических явлений. Д. Современная ФКМ не применима для объяснения работы компьютеров.

т, р СК-8 1) знать методы и приемы решения различных видов нестандартных учебных физических задач; 2) уметь: различать при решении всех задач физические явления и средства их описания; 3) владеть методической техникой построения учебных систем нестандартных учебных физических задач для развития мышления и мировоззрения школьников

1. Проверка выполнения домашних заданий с 2.8,3.2 характеристикой решаемых задач. Доклад ма- -3.4 гистров по выбранной теме. Обсуждение доклада (см. примеры тем). 2. Решение задачи у доски на оценку с подробным выполнением всех этапов деятельности школьников. Пример задачи: Электрический кипятильник включили и забыли в стакане с водой. Докажите, изменяется ли количество теплоты, выделяемое кипятильником, по мере испарения воды? 3. Подбор и решение в групповой деятельности 2-3 нестандартных учебных задач из пособия для школьников. Взаимопроверка и оценка. 4. Обсуждение решения домашних задач. Ответы на вопросы. Решение задачи на закон сохранения: Имеется полная замкнутая электрическая цепь, изображенная на рисунке 5. При параллельном подключении к вольтметру некоторого сопротивления показания прибора Рис. 5 уменьшаются вдвое, а показания амперметра увеличиваются вдвое. Что по50

казывал вольтметр? 5. Примеры тем докладов: 1. Характеристика нестандартных физических задач в системе областных олимпиад: особенности задания и использования, примеры, примеры решения, проблемы. 2. Задачи по физике с историко-методологическим содержанием: особенности и опыт задания и использования, примеры, примеры решения, проблемы. 3. Нестандартные физические задачи в системах обучения физике зарубежных стран: особенности задания и использования, примеры, примеры решения, проблемы и др. 4. Нестандартные физические задачи по электродинамике с рисунками: особенности и опыт задания и использования, примеры, примеры решения, проблемы. 5. Составление новых учебных физических задач как метод обучения: особенности и опыт задания и использования, примеры, примеры решения, проблемы и др.

СК-10. Ставить познавательные задачи, выдвигать гипотезы, формулировать вопросы к наблюдаемым физическим явлениям и объяснять причины их возникновения

т, р СК-10 1) знать основные методологические виды знаний, которые усваиваются при решении нестандартных учебных физических задач; 2) уметь: организовывать решение физических задач с историкометодологическим содержанием; 3) владеть приемами постановки новых учебных физических задач (по образцам, в ходе конструирования и др.)

1. Доклад магистров по выбранной теме. Обсуждение доклада. Решение примеров (теста) с нестандартными учебными физическими задачами. Проверка выполнения домашних заданий с характеристикой решаемых задач.

2.92.10, 3.1, 3.4

а) Собрана цепь по схеме (рис. 6). Цепь подключает к источнику напряжения при замкнутом ключе, затем его размыкают – обе лампочки горят. В Рис. 6 следующий раз цепь включают при разомкнутом ключе – лампочка на 3,5 В ( Л2 ) перегорает. Почему? Оборудование: лампочка на 40 Вт, 127 В, лампочка на 3,5 В, ключ, провода, РНШ. б) Окно имеет форму прямоугольника со сторонами 1,5 м и 2 м. Форму каких геометриче51

ских фигур может принять освещенная солнцем часть пола? В каком случае эта фигура – квадрат? 2. Решение задачи у доски на оценку с подробным выполнением всех этапов деятельности школьников. Пример задачи из Pisa:

Задание. Женя спланировал исследование для того чтобы проверить, при помощи какого из источников тепла можно быстрее нагреть воду. Он налил по 200 мл воды в два одинаковых сосуда и измерил начальную температуру воды в каждом из сосудов. Как Жене следует расположить термометр, чтобы снять более точные показания во время своего исследования?

3. Самостоятельная работа по подбору и составлению нестандартных учебных физических задач. Обсуждение решений. Выполнение теста с вопросами методологического характера. Примеры вопросов: 1. В науке модель объекта (или процесса) отражает:… А. Основные черты объекта. Б. Характеристики объекта, которые можно измерить. В. Свойства объекта. Г. Нет верного ответа. 2. Гипотеза может стать научной теорией, если ее основные положения… А. Подтверждаются другой

теорией. Б. Подтверждаются всеми известными экспериментами. В. Не подтверждаются экспериментами. Г. Не противоречивы. 3. Что является источником физических знаний? А. Чтение книг. Б. Опыты. В. Наблюдения и измерения. Г. Наблюдения, опыты, размышления. 4. В учебнике физики написано: «Масса является физической величиной». Это утверждение является… (из приведённых ниже выберите верный ответ). А. Фактом. Б. Названием явления. В. Физическим законом. Г. Определением. 5. В учебнике физики написано: «Плотность есть физическая величина, равная отношению массы тела к его объему». Это утверждение является… (из приведенных ответов выберите правильный). А. Определением. Б. Физическим законом. В. Опытным фактом. Г. Названием явления. 6. В каком из высказываний перечислены лишь объекты природы? А. Камень, облако, вода. Б. Твердое тело, скорость, плотность. В. Сила тяжести, масса, мензурка. Г. Масса, скорость, инерция. 7. Какое физическое явление описывает второй закон Ньютона? А. Движение тел. Б. Взаимодействие двух тел. В. Равновесие тел. Г. Действие на ускоренно движущееся тело. 8. В учебнике физики написано: «Силу упругости, действующую на тело со стороны опоры, называют силой реакции опоры». Это утверждение является… (из приведённых ниже ответов выберите верный). А. Определением величины. Б. Физическим законом. В. Опытным фактом. Г. Гипотезой. 9. Что такое «материальная точка»? А. Маленькое тело. Б. Макроскопическое тело. В. Геометрическая точка. Г. Модель тела. 10. Какое научное предположение (гипотеза) точнее позволяет объяснить явление диффузии? А. Все тела состоят из частиц. Б. Все тела состоят из молекул. В. Частицы, из которых состоят тела, хаотически движутся. Г. Частицы, из которых состоят тела, взаимодействуют между собой.

6.2.1. Входной контроль знаний магистрантов. Организуется в форме самостоятельного выполнения заданий по а) отношению к решению учебных физических задач (тест на мотивацию), б) на отношение к решению нестандартные учебные физические задачи. Правила ответа на вопросы: а) по каждому вопросу теста допустим только один выбор, время ответа ограничено, тест по мотивации носит характер экспертизы, важен результат в целом, б) задания в форме решения нестандартных учебных задач диагностируют некоторые знания и умения специалиста для будущего совершенствования его качеств. Тест «Мотивация» I. Отношение к предмету 1 А Б В Г 2

Какую оценку Вы хотели получить по предмету? Отлично Хорошо Удовлетворительно Не знаю Каково ваше отношение к данному предмету?

А Б В Г 3 А Б В Г 4

Предпочитаю задачи теории Интересуюсь решением задач Предпочитаю теорию задачам Предпочитаю эксперимент задачам Читаете ли Вы дополнительную литературу по физике? Редко и случайно Только по рекомендации преподавателя Регулярно и самостоятельно Не читаю Какая деятельность в обучении кажется Вам наиболее трудной?

А Б В Г Д 5 А Б В Г Д 6

Решение задач Проведение экспериментов Объяснение опытов Чтение учебника Подготовка доклада II. Отношение к учебному процессу Что вызывает наибольший интерес на занятиях? Рассказ преподавателя Коллективное решение задач Самостоятельное решение задачи у доски Ответы на вопросы преподавателя Выполнение тестов Какое домашнее задание Вы выполняете с интересом?

А Б В Г Д

Чтение учебника Решение задач Проведение опытов Подготовка доклада Не знаю

Число, % ответов

7 А Б В Г Д 8

Какой деятельностью Вы хотели бы заниматься на занятиях? Решать задачи Выполнять экспериментальные исследования Составлять конспект изучаемого материала на лекции Работать в группе по решению трудной задачи Выполнять контрольную работу Какую из форм контроля знаний вы предпочитаете?

А Б В Г Д 9 А Б В Г Д

Зачет или экзамен Решение задач Ответ у доски Выполнение теста Любую Задаете ли Вы дополнительные вопросы? Очень редко Время от времени Иногда, случайно Задаю часто Не задаю III. Отношение к решению задач

Любите ли Вы решать задачи по физике?

А Б В Г Д 11

Очень редко Люблю Не очень люблю Не люблю Не знаю Какой прием решения физических задач Вы чаще всего используете? Вычисление физических величин Использование известных формул Анализ физического явления Проверку ответа Какие задачи Вы хотели бы решать? Требующие долгих поисков решения Не требующие поисков решения Задачи, способы решения которых мне известны Только задачи-головоломки, занимательные и т.п. Никакие Какой способ работы с задачей Вы предпочитаете? Полное и ясное объяснение задачи преподавателем Коллективный разбор решения задачи Самостоятельное решение задачи Самостоятельное решение задачи дома Решение задач вдвоем с товарищем Какой цели при решении задач Вы стремитесь достигнуть? Получить правильный ответ Освоить метод решения Получить удовольствие от решения Получить отличную оценку за решение

А Б В Г 12 А Б В Г Д 13 А Б В Г Д 14 А Б В Г

15 А Б В Г Д Е 16 А Б В Г

Что побуждает Вас решать физические задачи? Заставляет долг Желание изучить физику Необходимость получить оценку Стремление преодолеть трудности в познании явлений Интерес к процессу познания Нет желания решать задачи Какие задачи Вы предпочитаете решать? Для подготовки к ЕГЭ Качественные Экспериментальные Расчетные Примеры заданий для диагностики умений решать учебные физические задачи

1. На рисунке изображена вода, которая выливается из бака и вращает колесо. А. Какой энергией обладает вода, когда она находится в баке? В. Какой энергией обладает вода непосредственно перед тем, как она сталкивается с колесом? С. Что можно изменить в этой системе, чтобы колесо вращалось быстрее? Приведите один пример. 2. Теоретически исследуйте явление торможения легкового автомобиля в реальных условиях, определите режимы безопасного движения. Параметры автомобиля и условия движения: масса 1000 кг, максимальная мощность 35 кВт, максимальная скорость 150 км/час, максимальное значение силы трения 5000 Н, ограничение скорости движения 130 км/час, время реакции автомобилиста при торможении 0,5 с, сила сопротивления воздуха прямо пропорциональна квадрату скорости. Недостающие данные возьмите из справочников или сделайте их оценку. 3. До кондуктора заряженного электрометра дотронулись рукой, но показания электрометра изменились лишь незначительно. Выскажите гипотезы для объяснения этого экспериментального факта и докажите истинность одной из них.

6.2.2. Текущий контроль Задания для проведения текущего контроля представлены в разделе 4 УМК. 6.2.3. Рубежный контроль (межсессионная аттестация) Рубежный контроль проводится в форме индивидуальных заданий по методике обучения физике в вузе (см. ранее). 6.2.4. Материалы для проведения промежуточной аттестации Промежуточная аттестация проводится в форме экзамена, где магистр готовит ответы на два вопроса: а) по теоретическим вопросам методики использования нестандартных учебных физических задач, б) по практике решения нестандартной учебной физической задачи и рефлексии этой деятельности. Приведем примеры заданий для билета экзамена: Теоретический вопрос по методике использования нестандартных учебных физических задач 56

1. Понятие о нестандартной школьной учебной физической задаче. Характеристика таких задач. 2. Дидактические функции нестандартной школьной учебной физической задаче. Методические проблемы их использования в обучении. 3. Структура учебной деятельности при решении нестандартных учебных физических задач. Проблемы организации такой учебной деятельности. 4. Виды нестандартных учебных физических задач. Примеры таких задач с обоснованием. 5. Границы применимости нестандартных учебных физических задач в учебном процессе по цели, дидактическим функциям, содержанию, мотивам, времени и др. 6. Особенности деятельности при работе с учебной нестандартной физической задачей: назвать и обосновать пять-шесть позиций. 7. Характеристика учебной литературы по использованию нестандартных физических задач в обучении физике: минимум 3-4 источника, их общая характеристика, примеры задач и др. 8. Сформулировать нестандартную учебную физическую задачу с элементами новизны и дать её решение. 9. Олимпиадные физические задачи как частный случай нестандартных учебных физических задач. Характеристика методов решения олимпиадных задач. 10. Сформулировать основные методические проблемы оценивания решения нестандартных учебных физических задач: 5-6 проблем, их обоснование, примеры затруднений.

Примеры нестандартных задач и заданий для экзамена (необходимо охарактеризовать задачу, выполнить первые два этапа решения и др.) 1. Перечислите факторы, которые сказываются на точности хода маятниковых карманных часов. Оцените относительное значение этих факторов. 2. Оцените, на сколько дальше с разбега школьник бросит гранату. 3. Оцените, с какой минимальной частотой человек должен вращать ведро с водой в вертикальной плоскости, чтобы вода не выливалась? 4. Теоретически исследуйте, какую работу реально можно совершить, поднимая груз 1 кг на высоту 1 м. 5. Оцените, каким будет давление атмосферы, если вся вода в океанах испарится? Примечание. Принять, что средняя глубина океана равна H = 4 км, а океан занимает примерно 2/3 поверхности Земли. 6. Оцените, на какую высоту подлетел бы футбольный мяч, если бы в какой-то момент времени скорости всех молекул воздуха, находящихся в мяче, оказались бы направленными вертикально вверх. Рис. 1. 7. Оцените, какая часть воздуха уйдет из вашей комнаты при нагревании ее на 10°? 8. В баллоне имеется 0,1 моля азота при температуре 300 К. После передачи газу количества теплоты 367 Дж при постоянном объеме 10-3 м3 экспериментально определили, что давление газа стало равным 4105 Па. Докажите, можно ли описать свойства азота в этом процессе моделью идеального газа? 9. Теоретически обоснуйте, будет ли кипеть вода в кастрюле находящейся в большей кастрюле с кипящей водой? Рис. 2 10. Предскажите, как и почему изменяются показания приборов при замыкании ключа (рис. 1)? 57

11. Оцените, размер изображения человека, стоящего в классной комнате у доски, на сетчатке вашего глаза. 12. Составить и охарактеризовать нестандартную учебную физическую задачу с помощью рисунка (рис. 2). 13. Собрана цепь по схеме (рис. 3). Цепь подключает к источнику напряжения при замкнутом ключе, затем его размыкают – обе лампочки горят. В следующий раз цепь включают при разомкнутом ключе – лампочка на 3,5 В ( Л2 ) перегорает. Почему? Оборудование: лампочка на 40 Вт, 127 В, лампочка на 3,5 В, ключ, Рис. 3. провода, РНШ. 14. При анализе электрической цепи (рис. 4), состоящей из одинаковых сопротивлений, было высказано предположение, что сила тока, протекающая через них, – одинаковая. Можно ли доказать эту гипотезу, не имея точного значения сопротивлений? 15. Самолет движется навстречу радиолокатору со ско- Рис. 4 ростью 2880 км/час. Какова будет погрешность в определении положения самолета, если от момента излучения сигнала до его приема проходит 2∙10 -4 с? Предложите проекты уменьшения погрешности.

6.3. Материалы, устанавливающие содержание и порядок проведения итоговой аттестации Содержание учебной дисциплины «Нестандартные учебные физические задачи» и формируемые качества в ходе её освоения влияют на планирование и выполнение магистерского диссертационного исследования, проведение научно-исследовательской практики.