В.А. Орлов,

зав. лабораторией физики и астрономии ИОСО РАО

Содержание физического образования  в условиях профильного обучения в старшей школе

I. Определение понятия "Профильное обучение"

"Профильное обучение" — одна из форм дифференциации обучения.

Дифференциация обучения — такая форма организации учебной деятельности школьников, при которой учитываются их интересы, склонности, способности, достигнутые успехи, проектируемая профессия, на основе сохранения базового уровня общеобразовательной подготовки всех учащихся.

Профильное обучение — внешняя, селективная форма дифференциации обучения, основанная на разделении учащихся старших классов по нескольким профилям, коррелируемых с предметными образовательными областями с учетом структуры рынка труда и занятости.

Если при организации к примеру гуманитарного профиля из его учебного плана исключаются предметы естественно-математического направления, то такая форма организации обучения называется не дифференциацией обучения, а фуркацией. Мы придерживаемся точки зрения, что традиции образования в России исключают фуркацию обучения как основное направление развития школы.

На выбор профиля обучения влияют не только интересы, способности школьников и достигнутые ими успехи, но и ожидания родителей, социальные изменения, происходящие в обществе, особенности региона.

Профильное обучение является одной из форм внешней дифференциации образования, при которой создаются на основе определенных критериев  стабильные группы (классы, школы), в которых содержание обучения и предъявляемые к школьникам учебные требования различаются.

Внешняя дифференциация может осуществляться либо в рамках селективной, профильной системы (выбор профильного класса, класса с углубленным изучением цикла предметов, школы нового типа (лицея, гимназии), либо в рамках элективной системы (выбор уровня изучения основных предметов, выбор определенного числа учебных предметов из предлагаемого школой разнообразного набора этих предметов, выбор модулей, факультативных курсов, кружков, практикумов и др.).

Каждая из указанных форм дифференциации имеет свои преимущества и свои недостатки.

Для достижения цели получения глубоких и прочных знаний, а также предпрофессиональной и профессиональной подготовки предпочтительна более четкая в организационном плане селективная, профильная форма внешней дифференциации образования.

Для достижения целей разностороннего развития личности элективные формы внешней дифференциации образования могут дать более ощутимые результаты.

Независимо от выбора форм внешней дифференциации образования важное значение имеют все формы внутренней дифференциации, основанные на учете индивидуальных особенностей школьников.

II. Цели дифференциации образования и профильного обучения

Цели дифференциации образования мы рассматриваем с 4-х главных точек зрения:

А. В социальной отношении цель дифференциации образования — - целенаправленное воздействие на формирование творческого, интеллектуального, профессионального потенциала общества, стремление к наиболее полному использованию возможностей каждого члена общества.

Б. С психологической точки зрения цель дифференциации образования — создание благоприятных условий для перехода на субъект-субъектные отношения в системе "ученик- учитель", когда каждый участник становится условием и средством развития другого. В основе этих отношений лежит совместная продуктивная деятельность учителя и учеников, обеспечивающая их саморазвитие.

Необходимой предпосылкой этого является формирование у учителя и учеников рефлексивного отношения к самому себе, т.е. к тому:

- что я делаю?- анализ предметного содержания своей деятельности;

- как я делаю? — анализ способов своей деятельности;

- ради чего я делаю? — определение своих ценностных ориентаций.

В. С дидактической точки зрения цель дифференциации образования — создание оптимальных условий для выявления задатков, развития интересов и способностей каждого школьника путем реализации совокупности методов, форм и средств обучения, организуемых с учетом индивидуальных способностей учащихся с целью противодействия нивелирования личности. Иными словами, образование должно иметь гуманистическую, личностно — ориентированную направленность, вследствие чего знания, умения и навыки превращаются из главной цели обучения в средство развития познавательных и личностных качеств школьников.

Г. С методической точки зрения цель дифференциации образования — решение назревших проблем школ путем создания новой методической системы, основанной на внешней (профильной и элективной) и внутренней (уровневой) дифференциации обучения, предоставляющей возможность учащимся двигаться по индивидуальным образовательным траекториям, с единственным ограничением: каждая из них должна удовлетворять требованиям образовательных стандартов.

Цели профильного обучения.

В соответствии с Концепцией содержания и структуры общего среднего образования в последних двух классах общеобразовательной школы предусматривается профильное обучение старшеклассников. Переход к профильному обучению преследует цели обеспечить:

- удовлетворение интересов учащихся и создание условий для оптимального развития их спoсобностей;

- повышение качества общего образования на основе более глубокой и специализированной общеобразовательной подготовки учащихся в нескольких образовательных областях;

- установлению равного доступа к полноценному образованию различным категориям обучающихся в соответствии с их индивидуальными склонностями и потребностям, обеспечить преемственность между общим и профессиональным образованием.

III. Методологические основы концепции профильного обучение в старшей школе.

1. Для сочетания единой общей основы среднего образования с профильным обучением в основу концепции профильного обучения  положены двухуровневые образовательные стандарты: стандарты профильного обучения (для профилирующих учебных предметов) и базовые стандарты (для непрофилирующих учебных предметов).

Профильный уровень образовательных стандартов обеспечивает преемственность общеобразовательных программ и программ профессионального образования.

Базовый уровень стандартов обеспечивают формирование общей грамотности обучающихся, их социализацию.

Основной дидактической проблемой сегодня является определение верного соотношения профильного и базового уровней стандартов в рамках одной и той же образовательной области, позволяющее учащимся:

- получить глубокое качественное образование в избранных областях;

- завершить базовое образование по непрофилирующим предметам, обеспечивающее реальную общую грамотность в этих областях, а не примитивное общее представление о науке, обществе или технологии.

2. С учетом возрастных особенностей старшеклассников, возрастанием мотивации познавательной деятельности профильное обучение предполагает существенное увеличение доли самостоятельной познавательной деятельности, использование активных методов обучения, лекционно-семинарских форм проведения занятий, практическая деятельность учащихся, особое место в которой принадлежит проектной деятельности.

IV. Системы профилей

Рассмотрим одну из возможных моделей профильного обучения.

Внешняя профильная дифференциация старшей ступени школы может быть реализована по следующим направлениям: общеобразовательным, профессиональным и ориентирующим.

Общеобразовательное направление, в свою очередь, делится на две ветви: естественно-математическую и общегуманитарную, каждая из которых может содержать и более узкую специализацию.

Естественно-математическая ветвь может включать естественно-научный, физико-математический, компьютерный, химико-биологический и другие профили.

Общегуманитарная ветвь может включать лигвистический, литературный, филологический, исторический, философский, художественный, эстетический, общественно-политический, культурологический профили.

Профессиональное направление общеобразовательной школы может включать еще более разнообразный набор профилей, определяемый потребностями региона, структурой рынка труда и занятости.

Здесь возможны технико-технологические профили, связанные с дальнейшей профессиональной деятельностью с материальными технологиями, техникой, техническим сервисом, а также профили, связанные с созданием нематериальных ценностей и сферой услуг: социально-экономический, реализующих предпрофессиональную подготовку к таким массовым профессиям, как учитель, экономист, психолог, менеджер, юрист, социолог, журналист, дипломат и др.

Возможно и универсальное направление для тех учащихся, которые к моменту завершения обучения на предыдущей ступени не выявили своих интересов, не проявили осознанного желания обучения в профильных классах.

Для однокомплектных школ основным направлением дифференциации будет именно универсальное направление с акцентом на внутреннюю дифференциацию и индивидуализацию обучения.

Итак число профилей может быть очень велико и, вероятно, их не следует ограничивать. Но при определении содержания базовых общеобразовательных предметов невозможно создать десятки обязательных минимумов содержания для каждого профиля. Наиболее рационально ограничиться двумя минимумами: базовым и профильным и тремя программами: базовой, профильной и углубленной.

В ИОСО РАО: созданы базовые и профильные минимумы содержания образования по математике, физике, химии и т.д., соответствующие уровням "А" и "В", а также программы, соответствующие уровням "А","В" и "С".

Единый государственный экзамен опирается на данную концепцию и включает в себя задания базового и профильного уровней.

V. Условия, необходимые для профильного обучения
в старшей школе

Основными условиями, необходимыми для реализации профильного обучения, являются:

- наличие квалифицированных кадров для проведения профильных курсов;

- наличие материальной базы в школе (учебных лабораторий, мастерских) или кооперация с вузами, межшкольными учебно-производственными комбинатами, с производствами (создание вт них учебных участков);

- осуществление предпрофильной подготовки учащихся в основной школе за счет школьного и ученического компонентов базисного учебного плана. Ее главная цель - выявление интересов учащихся, проверка их возможностей на основе широкой палитры разнообразных факультативных курсов, кружков, индивидуальных занятий. Это позволит учащимся сделать правильный, сознательный выбор профиля в старших классах.

Поскольку профильная школа - часть единой общеобразовательной системы, то не менее 60% учебного времени должно отводиться на общее академическое образование.

VI. Особенности профильной подготовки в сельских школах

В однокомплектных и сельских малокомплектных школах организация профильной подготовки школьников возможна в следующих формах:

- реализация внутренней уровневой дифференциации;

- реализация различных форм внешней элективной дифференциации: курсов по выбору, факультативных занятий, причем эти занятия могут быть, как показал опыт, разновозрастные и межпредметные;

- обучение по индивидуальным программам.

В любом случае закрывать средние школы в сельских школах, обучая старшеклассников в школах-интернатах недопустимо, так как социальные последствия такого шага легко предвидеть.

VII. Образовательный стандарт среднего общего

образования по физике

Базовый  уровень

         Число недельных часов в федеральном компоненте базисного учебного плана – 2

         Рекомендуемые учебники: А.Н. Мансуров и Н.А. Мансуров «Физика 10-11» и созданный ими учебно-методический комплект

         Изучение физики в средней школе на базовом уровне направлено на достижение следующих целей

·        освоение системы знаний о современной физической картине мира, в основе которой лежат фундаментальные законы и принципы, ознакомление с наиболее важными открытиями в области физики, историей развития и становления физических идей;

·        углубление представлений о физических методах познания природы для приобретения умений применять их  в практической жизни, устанавливать достоверность фактов путем наблюдений, измерений и обработки полученных данных, выдвигать гипотезы и строить модели, объясняющие причины наблюдаемого явления; проверять гипотезы в эксперименте;

 овладение умениями применять полученные знания по физике для объяснения разнообразных физических явлений и свойств веществ; практического использования физических знаний в повседневной жизни; понимания роли и значения физики в развитии современных технологий, решении проблем энергетики,  защиты окружающей среды;

·        развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей в процессе самостоятельного приобретения новых знаний по физике в соответствии с жизненными потребностями, использования современных информационных технологий для поиска и переработки учебной и научно-популярной информации физического содержания;

·          воспитание убежденности в познаваемости законов окружающего мира и возможности использования достижений физики на благо развития человеческой цивилизации; воспитание духа сотрудничества в процессе совместного выполнения задач, уважительного отношения к мнению оппонента при обсуждении проблем естественнонаучного содержания, стремления к достоверности предъявляемой информации и обоснованности высказываемой позиции, готовности к морально-этической оценке использования научных достижений, чувства ответственности за защиту окружающей среды;

·        прибретение компетентности в использовании физических знаний и умений при решении жизненных проблем и практических задач, связанных со сбережением энергетических ресурсов, рациональным природопользованием, обеспечением безопасности жизнедеятельности человека и общества.

ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ПОДГОТОВКИ ВЫПУСКНИКОВ

                 В результате изучения физики ученик  должен:

1)    знать и понимать

- смысл физических понятий:

физическое явление, физическая модель, гипотеза, закон, принцип, постулат, теория,  вещество, электромагнитное поле, квант, фотон, атом, атомное ядро, элементарная частица,  планета, звезда, галактика, Вселенная;

- вклад ученых, оказавших наибольшее влияние на развитие физики:

И.Ньютон - законы динамики и всемирного тяготения; А.Эйнштейн - теория относительности; М. Фарадей, Д. Максвелл - концепция электромагнитного поля и законы электродинамики; М.Планк, Н. Бор – идея квантования, квантовые постулаты;

2) уметь (владеть способами познавательной деятельности):

·        описывать и объяснять физические явления и свойства тел:

движение небесных тел и искусственных спутников Земли; свойства газов, жидкостей и твердых тел; необратимость тепловых процессов; распространение электромагнитных волн; интерференцию и дифракцию света; излучение и поглощение света атомом; фотоэффект;

·        владеть простейшими процедурами установления фактов; отличать гипотезы от научных теорий; делать выводы на основе экспериментальных данных, представленных таблицей, графиком или диаграммой; приводить примеры, показывающие, что наблюдения и эксперимент являются основой для выдвижения гипотез и теорий, позволяют проверить истинность теоретических выводов; физическая теория дает возможность объяснять известные явления природы и научные факты, предсказывать еще неизвестные явления;  завершающим этапом процесса познания является практическое применение полученных знаний;

3) использовать (применять) приобретенные знания в практической деятельности и повседневной жизни (быть компетентными в решении жизненных задач, актуальных проблем сохранения окружающей среды, обеспечения безопасности жизнедеятельности):

приводить примеры практического использования физических знаний:

 достижений классической механики для развития современной техники и космонавтики; законов термодинамики и электродинамики в энергетике; различных видов электромагнитных излучений для развития радио и телекоммуникаций, квантовой физики в создании ядерной энергетики, лазеров.

VIII. Образовательный стандарт среднего образования по физике

Профильный уровень

         Число недельных часов в федеральном компоненте базисного учебного плана – 3,5

         Рекомендуемые учебники:

1. В.А.Касьянов «Физика, 10 класс», - М.: Дрофа, 2000  «Физика, 11 класс» - М.: Дрофа, 2001 и созданный им учебно-методический комплект

2. Л.И.Анциферов «Физика, 10 класс», - М.: Мнемозина, 2001  «Физика, 11 класс» - М.: Мнемозина, 2001.

Изучение физики в средней школе на профильном уровне направлено на достижение следующих целей:

·        освоение системы знаний  о современной физической картине мира: свойствах вещества и поля, пространственно-временных закономерностях, динамических и статистических законах природы, элементарных частицах и фундаментальных взаимодействиях, строении и эволюции Вселенной; знакомство с основами фундаментальных физических теорий: классической механики, молекулярно-кинетической теории, термодинамики, электродинамики, теории относительности, квантовой физики.

·        овладение методами естественнонаучного исследования: построение моделей и гипотез, проведение экспериментов и обработка результатов измерений, использование физических моделей для интерпретации результатов, установление границ  применимости моделей;

·        овладение умениями применять знания по физике для объяснения явлений природы, свойств вещества, принципов работы технических устройств, самостоятельного приобретения и критической оценки новой информации физического содержания; использования современных информационных технологий для поиска, переработки и предъявления учебной и научно-популярной информации по физике;

·       развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей в процессе решения физических задач и самостоятельного приобретения новых знаний, выполнения экспериментальных исследований, подготовки докладов и рефератов;

·        воспитание духа сотрудничества в процессе совместного выполнения задач, уважительного отношения к мнению оппонента при обсуждении проблем физического содержания, стремления к достоверности предъявляемой информации и обоснованности высказываемой позиции, готовности к морально-этической оценке использования научных достижений, уважения к творцам науки и техники, обеспечивающим ведущую роль физики в создании современного мира техники;

·        приобретение компетентности в решении практических, жизненных задач, связанных с использованием физических знаний и умений для рационального природопользования и защиты окружающей среды, обеспечения безопасности жизнедеятельности человека и общества.

            ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ПОДГОТОВКИ ВЫПУСКНИКА

В результате изучения физики ученик должен:

1)    знать и понимать смысл

физических понятий:  физическая величина, физическое явление, модель, гипотеза, принцип, постулат, теория, пространство, время,  резонанс, электрическое поле, магнитное поле, электромагнитные колебания, электромагнитное поле, электромагнитная волна, атом, квант, фотон, элементарная частица,   атомное ядро, планета, звезда, галактика, Вселенная.

физических величин: скорость, ускорение, масса, сила, давление, импульс, работа, мощность, механическая энергия, период, частота, амплитуда колебаний, длина волны, внутренняя энергия, абсолютная температура, количество теплоты, удельная теплоемкость, удельная теплота парообразования, удельная теплота плавления, удельная теплота сгорания, электрический заряд, напряженность электрического поля, разность потенциалов, электроемкость, сила  тока, напряжение, электрическое сопротивление, электродвижущая сила, магнитный поток, индукция магнитного поля,  индуктивность;

физических законов (формулировка, границы применимости): классической динамики, всемирного тяготения, Паскаля, Архимеда, Гука, сохранения импульса, энергии, электрического заряда, законов термодинамики, закона Ома для полной электрической цепи, Джоуля- Ленца, преломления света, радиоактивного распада;

2) уметь (владеть способами познавательной деятельности):

·        описывать и объяснять результаты наблюдений и экспериментов:

независимость ускорения свободного падения от массы падающего тела; нагревание газа при его быстром сжатии и охлаждение при быстром расширении; повышение давления газа при его нагревании в закрытом сосуде; броуновское движение; электризация тел при их контакте; взаимодействие проводников с током; действие магнитного поля на проводник с током; зависимость сопротивления полупроводников от температуры и освещения; дисперсия, интерференция и дифракция света; линейчатые спектры, фотоэффект; радиоактивность;

·        приводить примеры опытов, иллюстрирующих, что: наблюдения и эксперимент служат основой для выдвижения гипотез и построения научных теорий; эксперимент позволяет проверить истинность теоретических выводов; физическая теория дает возможность объяснять явления природы и научные факты; физическая теория позволяет предсказывать еще неизвестные явления и их особенности; при объяснении природных явлений используются физические модели; один и тот же природный объект или явление можно исследовать на основе использования разных моделей; законы физики и физические теории имеют свои определенные границы применимости;

·        описывать опыты, оказавшие существенное влияние на развитие физики: Г.Галилея,  О.Штерна, Ф.Перрена, Ш.Кулона, Х.Эрстеда, М.Ампера, М.Фарадея, Г.Герца, А.Г.Столетова, П.Н.Лебедева, А.Беккереля, М.Кюри, Р.Милликена, Э.Резерфорда;

·        определять: характер физического процесса по графику; вид движения электрического заряда в однородных магнитном и электрическом полях; продукты ядерных реакций на основе законов сохранения электрического заряда и массового числа;

·        измерять: скорость, ускорение свободного падения; массу тела, плотность вещества, силу, работу, мощность, энергию, коэффициент трения скольжения, влажность воздуха, удельную теплоемкость вещества, удельную теплоту плавления льда, напряжение на участке электрической цепи, силу тока, электрическое сопротивление, ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока, показатель преломления вещества, фокусное расстояние  линзы, длину световой волны;

·        вычислять: дальность полета и высоту подъема тела, брошенного под углом к горизонту, скорости тел после упругого и неупругого столкновений, температуру системы тел после установления термодинамического равновесия, неизвестный параметр состояния идеального газа по заданным исходным параметрам, изменение внутренней энергии вещества в результате теплопередачи или совершения работы, силу, действующую на электрический заряд в электрическом поле, работу по перемещению электрического заряда между двумя точками в электрическом поле, силу взаимодействия точечных зарядов, силу тока, напряжение и сопротивление в электрических цепях, силу действия магнитного поля на движущийся электрический заряд, ЭДС индукции, красную границу фотоэффекта и работу выхода, энергетический выход ядерных реакций;

·        использовать (применять) приобретенные знания в практической деятельности и повседневной жизни (быть компетентными в решении жизненных задач, актуальных проблем сохранения окружающей среды, обеспечения безопасности жизнедеятельности):  

·        правильно использовать бытовые электроприборы, соблюдать правила безопасного обращения с домашней электропроводкой;

·        приводить примеры практического использования физических знаний:  достижений классической механики для развития космонавтики; законов термодинамики и электродинамики в энергетике; различных видов электромагнитных излучений для развития радио и телекоммуникаций, квантовой физики в создании ядерной энергетики, лазеров;

·        владеть приемами работы с естественнонаучной информацией и

·        уметь находить информацию по физике в компьютерных базах данных, использовать информационные технологии и компьютерные базы данных для поиска, обработки и предъявления информации по физике;

         В классах с углубленным изучением физики, лицеях и гимназиях, в которых физика изучается на углубленном уровне, число недельных часов на изучение физики за счет регионального и школьного компонента может быть 6-8 часов, но не менее 5 недельных часов.

         Рекомендуемые учебники:

         1. «Физика –10» - М.: Просвещение, 2002, «Физика –11» - М.: Просвещение, 2001/ Под ред. А.А.Пинского и созданный группой ученых педагогов учебно-методический комплект, состоящий из сборника задач, сборника тестовых заданий, лабораторного практикума, книги для учителя.

         2. Комплект из 5 учебников, разработанный под руководством Г.Я.Мякишева:

-          Физика 10. Механика –М.: Дрофа, 1996

-         Физика 10. Молекулярная физика и термодинамика –М.: Дрофа, 1996

-          Физика 10-11. Электродинамика – М.: Дрофа, 1996

-         Физика 11. Колебания и волны  – М.: Дрофа, 2001

-         Физика 11. Оптика. Квантовая физика  –М.: Дрофа, 2001