Формирование экспериментальной компетенции у учащихся средней школы Вьетнама при изучении электродинамики тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 13.00.02, кандидат наук Нгуен Ву Ань

• Нгуен Ву Ань
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Нгуен Ву Ань

ВВЕДЕНИЕ

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

ГЛАВА 1. Состояние проблемы формирования экспериментальной

компетенции в школе Вьетнама

1.1. Компетентностный подход как современная парадигма общего образования

1.2. Требования к экспериментальной подготовке выпускника Вьетнамской школы в документах и педагогических исследованиях

1.3. Состояние формирования экспериментальной компетенции в

практике вьетнамской школы

Выводы по главе

ГЛАВА 2. Теоретические основы методической системы формирования экспериментальной компетенции у учащихся

средней школы Вьетнама

2.1. Психологические и педагогические закономерности формирования компетенций

2.2. Методики формирования компонентов экспериментальной компетенции при изучении физики в российской школе

2.3. Модель методической системы

Выводы по главе

ГЛАВА 3. Методическая система формирования

экспериментальной компетенции у учащихся средней школы

Вьетнама при изучении электродинамики

3.1. Целевой блок методической системы

3.2. Содержательный блок методической системы

3.3. Процессуальный блок

3.4. Диагностический блок

3.5. Учебно-методический комплект для формирования

экспериментальной компетенции

Выводы по главе

ГЛАВА 4. Педагогический эксперимент

4.1. Общая характеристика педагогического эксперимента

4.2. Констатирующий эксперимент

4.3. Поисковый эксперимент

4.4. Обучающий эксперимент

Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1. Описание уроков

Приложение 2. Учебный текст

Приложение 3. Результаты выполнения заданий

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Формирование экспериментальной компетенции у учащихся средней школы Вьетнама при изучении электродинамики»

ВВЕДЕНИЕ

До недавнего времени в средней школе Вьетнама обучение велось по так называемым контент-ориентированным программам, в которых акцент делался на передачу системы научных знаний, не уделялось должного внимания формированию способности учащихся применять полученные знания в практических ситуациях [41].

В 2013 году Центральным комитетом Коммунистической партии Вьетнама принята резолюция, в которой было указано на необходимость проведения всеобъемлющей реформы образования и профессиональной подготовки, направленной на преодоление в преподавании трансляции учителями научной информации ее механического запоминания учащимися, всестороннее развитие способностей и качеств учеников, навыков самообразования, развитие их потенциала, внедрение современных методов обучения.

В июле 2017 года утверждена Программа общего образования, в которой внимание фокусируется на развитии компетенций учащихся как конечного продукта учебного процесса и дается определение понятия «компетенция».

Начата реформа общего образования на основе компетентностного подхода.

Одной из компетенций является экспериментальная компетенция - особая способность для естественнонаучных предметов, в первую очередь физики. В январе 2018 года утверждена Новая учебная программа по физике для средней школы, в которой указаны предметные физические компетенции, включая экспериментальную компетенцию.

В работах Вьетнамских ученых компетенция пронимается как «... способность обучающегося овладевать системами знаний, умений, отношений, подходящих для возрастной группы, и управлять ими логически, чтобы успешно выполнять задачи обучения и эффективно решать проблемы, которые ставит для себя в жизни» [100, с.8]. Экспериментальная компетенция включает три компонента: 1) знания (физические знания, связанные с процессом исследования; знание

экспериментальных методов физических исследований; знание физических экспериментов); 2) умения (планировать эксперимент; собирать, представлять и обрабатывать полученные данные; анализировать и объяснять данные, делать выводы; оценивать методы, качество данных и предлагать улучшения); 3) отношение (позитивное отношение; уверенность в себе; терпение, честность, вдумчивость; активное сотрудничество в обучении) [81-84, 89, 97 и др.]. Формирование умений, входящих в состав экспериментальной компетенции (экспериментальные умения), не является новой задачей для вьетнамской школы. В пособиях по методике преподавания физики авторы описывают роль учебного физического эксперимента при формировании у учащихся экспериментальных умений таких, как умение использовать измерительные инструменты и другое оборудование для измерения физических величин; умение представлять результаты измерений с помощью таблиц, графиков и выявлять на этой основе эмпирические зависимости; умение выражать результаты измерений и расчетов в единицах международной системы.

Однако в практике при изучении физики доминирует объяснительно-иллюстративный метод, доля лабораторного эксперимента работы ничтожно мала в сравнении с другими видами учебной работы. Учителям физики рекомендуется формировать и оценивать экспериментальные умения в ходе обучения с помощью специальных заданий, побуждающих учащихся выполнить самостоятельно указанные выше действия, включая в обучение различные виды ученического эксперимента (фронтальные опыты, домашние экспериментальные задания и т.п.).

Экспериментальные умения учащихся не подвергаются внешнему контролю и оценке. Так выпускники старшей средней школы сдают по выбору комбинированный тест по естественнонаучным предметам, включающий три предметных теста (физика, химия, биология). Все задания по физике представляют собой расчетные задачи на применение понятий и законов из разных разделов курса физики.

Следует также отметить, что традиционными для вьетнамского общего образования являются задачи воспитания учащихся. В конце учебного года и в ходе

итоговой аттестации на каждой ступени обучения оцениваются такие качества, как этические отношения и поведение (взаимоотношения с учителями, учениками, должностными лицами, работниками школы, семьей, друзьями), стремление улучшить образовательные результаты; способность к дальнейшему обучению; участие в трудовой, коллективной деятельности класса, школы и общества; физическая культура, гигиена и охрана окружающей среды. Отношение к знаниям в области экспериментальной деятельности и самой деятельности в настоящее время специально не оценивается.

Вышесказанное позволяет заключить, что задача формирования экспериментальной компетенции в настоящее время переходит из разряда методических рекомендаций в разряд обязательных задач общего образования Вьетнама.

Нами был проведен констатирующий педагогический эксперимент для выявления оценки учителями и учащимися процесса и уровня сформированности экспериментальных умений у учащихся средней школы Вьетнама, их отношения к экспериментальной деятельности при изучении физики. Эксперимент проходил в 5 школах Вьетнама, участниками были 33 учителя физики и 327 учащихся старших классов. Были получены следующие результаты.

Существует понимание учителями необходимости формирования экспериментальных умений и заинтересованность учащихся в экспериментальной работе. По мнению учителей уровень экспериментальных умений большинства учащихся низкий. Организация экспериментальной работы такова, что не обеспечивается необходимое условие формирования умений - активность и самостоятельность обучающихся. Тем не менее большинство учителей не считают, что применяемая ими методика организации экспериментальной работы учащихся не соответствует задаче формирования экспериментальных умений, и видят главные причины во внешних факторах (недостатки оборудования, учебных программ).

В то же время проведенный анализ учебно-методической литературы, учебного

оборудования, необходимого для постановки опытов по электромагнетизму, показал, что в настоящее время существует материальная база для решения задачи формирования экспериментальной компетенции, в то время как методика формирования названной компетенции не разработана в полной мере [42].

В связи с переходом к новой образовательной парадигме - компетентностному подходу - усилия вьетнамских психологов и педагогов направлены на разработку диагностического инструментария для мониторинга формирования экспериментальной компетенции, разработку методических рекомендаций по ее формированию, в частности, при изучении биологии и физики. Однако, методика формирования экспериментальной компетенции на предметном уровне, в частности при изучении физики, не разработана.

Компетентностный подход является мировой тенденцией развития образования на всех уровнях. В зарубежных и российских исследованиях определено понятийное поле (понятия «компетенция», компетентность», «функциональная грамотность») [23, 24, 56. 58, 100 и др.]. В исследовании PISA [49] выделены компоненты функциональной грамотности, в том числе естественнонаучная грамотность, разработана модель естественнонаучной грамотности. Ядром естественнонаучной грамотности являются компетенции, базой для формирования которых выступают знания и отношения, в том числе знания методов научного познания и отношение к науке.

Компетентность рассматривается в деятельностной теории учения как функциональный уровень действия [14, 15, 44, 45 и др.], который достигается в процессе обучения поэтапно на межпредметной основе. Закономерности формирования знаний и действий разработаны в теории развивающего обучения В.В. Давыдова [17, 18, 67] и концепции П.Я. Гальперина [14, 15].

Изучению системы смысловой и ценностной регуляции жизнедеятельности индивида посвящены исследования зарубежных (обобщены в исследовании Д.А. Леонтьева [33]) и российских психологов (А.Г. Асмолов [5], Л.С. Выготский [13],

А.Н. Леонтьев [32], Д.А. Леонтьев [33] и др.), в которых раскрываются понятия смысл, ценность, ценностное отношение, механизмы становления смысловой и ценностной регуляции деятельности, в том числе в процессе обучения.

Отношение к науке (интерес к науке и технологиям, понимание ценности научного изучения вопросов), знание методов познания (разнообразных методов, используемых для получения научного знания, стандартных исследовательских процедур) являются элементами мировоззрения обучающихся. Формированию научного мировоззрения в школьном курсе физики посвящены работы Л.А. Бордонской [9], С.И. Десненко [20], И.Е. Лихтштейна [34], Н.В. Шароновой [72, 73], Р.Н. Щербакова [74] и др. В них предложена методика формирования философски осмысленных знаний, отобран исторический материал для изучения вклада ученых-физиков в науку и т.п., показано, что философски осмысленные знания и ценностное отношение к науке является результатом осмысления опыта собственной деятельности и деятельности ученых.

В состав компетенций, составляющих функциональную грамотность, входят умения, в том числе экспериментальные. В российской теории и методике обучения физике решению задачи формирования экспериментальных умений и экспериментального метода познания посвящены исследования С.В. Анофриковой [3, 4], Е.С. Дементьевой [19], Е.Л. Долгановой [21], Е.С. Кодиковой [28], Н.В. Кочергиной [29], Н.И. Одинцовой [47], О.Н. Поповой [53], Л.А. Прояненковой [4] и др.

Результаты исследований российских психологов и педагогов в области формирования компетенций и их компонентов: экспериментальных умений, философски осмысленных знаний, ценностного отношения к роли физики и учебно-познавательной деятельности могут стать основой для разработки методической системы формирования экспериментальной компетенции у учащихся вьетнамской школы.

Таким образом, существуют противоречия между:

• требованиями новой программы общего образования и программы по физике

во Вьетнаме к компетенциям учащихся и существующим уровнем сформированности экспериментальной компетенции старшеклассников;

• задачей формирования экспериментальной компетенции учащихся средней школы Вьетнама и невозможностью решить эту задачу с применением существующих во вьетнамской школе методик.

Названные противоречия определили актуальность темы нашего исследования «Формирование экспериментальной компетенции у учащихся средней школы Вьетнама при изучении электродинамики».

Проблема исследования: какой должна быть методическая система формирования экспериментальной компетенции у учащихся средней школы Вьетнама при изучении физики?

Объект исследования: процесс обучения физике учащихся средней школы Вьетнама.

Наше исследование продолжает начатую работу по формированию экспериментальной компетенции при изучении электродинамики.

Предмет исследования: методическая система формирования экспериментальной компетенции у учащихся средней школы Вьетнама при изучении электродинамики.

Целью исследования стало теоретическое обоснование и разработка методической системы формирования экспериментальной компетенции у учащихся средней школы Вьетнама при изучении электродинамики.

Нами была выдвинута гипотеза: если методическая система формирования экспериментальной компетенции у учащихся средней школы Вьетнама при изучении электродинамики будет построена на основе компетентностного (постановка целей обучения на языке компетенций) и системно-деятельностного (разработка путей достижения целей на основе закономерностей формирования компетенций, знаний и действий, ценностного отношения и опыта их реализации при изучении физики) подходов, то будут сформированы компоненты экспериментальной компетенции:

• знания о процессе физического исследования, о физическом эксперименте;

• экспериментальные умения,

• ценностное отношение к физике-науке и экспериментальной деятельности как личностное качество.

Для достижения цели исследования решались следующие задачи:

1. Выявить состояние проблемы исследования в педагогической теории и практике обучения физике в школах Вьетнама.

2. Обосновать и разработать модель методической системы формирования экспериментальной компетенции при изучении физике в виде требований к целям, содержанию, методике достижения и диагностики образовательных результатов.

3. Разработать методическую систему формирования экспериментальной компетенции, включающую цели обучения в виде перечня знаний и адекватных им действий по всем компонентам экспериментальной компетенции; содержание обучения в виде дополнительных к содержанию школьного курса физики формулировок элементов знаний и способов действий, указанных в целях обучения; методику достижения образовательных результатов по всем компонентам экспериментальной компетенции в виде этапов обучения, программы действий учителя и учащихся на каждом этапе, содержания дидактических средств и форм организации учебной деятельности; содержания диагностических материалов.

4. Разработать учебно-методический комплект для реализации методической системы при изучении электродинамики в средней школе Вьетнама.

5. Проверить гипотезу исследования в педагогическом эксперименте.

Методологической основой исследования выступили компетентностный

(Дж. Равен [56], Л.М. и С.М. Спенсеры [58], И.А. Зимняя [23, 24], До Хыонг Ча [100] и др.), системно-деятельностный (Асмолов А.Г. [5], Л.С. Выготский [13], П.Я. Гальперин [14, 15], В.В. Давыдов [17, 18], А.Н. Леонтьев [32] и др.) подходы, исследования по психологии смысла (А.Н. Леонтьев [32], Д.А. Леонтьев [33] и др.).

Теоретическую основу исследования составили теория развивающего обучения (В.В. Давыдов [17, 18, 67], Д.Б. Эльконин [75], Б.Д. Эльконин [76], Г.А. Цукерман [71], П.Г. Нежнов [44, 45], И.Д. Фрумин [65, 66, 68] и др.), теория поэтапного формирования умственных действий (П.Я. Гальперин [14, 15], Н.Ф. Талызина [59, 62] и др.), деятельностный подход в обучении физике (С.В. Анофрикова [3, 4], Н.И. Одинцова [47], Л.А. Прояненкова [4] и др.), работы в области теории и методики обучения физике по формированию экспериментальной компетенции (Динь Ань Туан [97], Чыонг Хуан Кань [89] и др), экспериментальных умений (Е.С. Кодикова [28], Н.В. Кочергина [29], Е.С. Дементьева [19] и др.), мировоззрения учащихся (Н.В. Шаронова [72, 73], Р.Н. Щербаков [73, 74] и др.), в частности ценностного отношения к науке-физике и экспериментальной деятельности (Л.А. Бордонская [9], С.И. Десненко [20], И.Е. Лихтштейн [34], Р.Н. Щербаков [73] и др.).

Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования:

теоретические - анализ нормативных документов, регламентирующих учебный процесс в школе Вьетнама, в том числе при изучении физики;; теоретический анализ психологической, философской, педагогической и методической литературы, диссертационных исследований по проблеме исследования; моделирование методической системы,

экспериментальные - наблюдение, анкетирование учителей и учащихся, экспертная оценка разработанных материалов, педагогический эксперимент, включая статистическую обработку результатов эксперимента.

Основные этапы исследования. Диссертационное исследование проводилось в три этапа с 2017 по 2020 гг.

На первом этапе (2017-2018 гг.) проведен анализ состояния проблемы формирования экспериментальной компетенции во Вьетнаме, включая изучение сущности компетентностного подхода как новой образовательной парадигмы; требований к экспериментальной подготовке учащихся средней школы Вьетнама в

Программе общего образования, Программе по физике, учебно-методической литературе по физике, психолого-методических исследованиях по проблеме формирования экспериментальной компетенции; проведено констатирующее исследование (анкетирование учителей и учащихся) для выявления уровня сформированности экспериментальных умений учащихся, применяемых методик организации экспериментальной деятельности и отношения учащихся к ней.

На втором этапе (2018-2019 гг.) определены теоретические основы формирования всех компонентов экспериментальной компетенции в психолого-педагогических и психолого-методических исследованиях российских ученых, разработаны модель и методика формирования экспериментальной компетенции при изучении электродинамики.

На третьем этапе (2019-2020 гг.) был проведен педагогический эксперимент по проверке справедливости выдвинутой гипотезы исследования; проанализированы и обобщены результаты исследования; оформлен текст диссертации.

Научная новизна исследования

1. Доказано значение опыта учебных исследований, соответствующих теоретическому и эмпирическому уровням познания, для формирования у учащихся всех компонентов экспериментальной компетенции (знаний о логике экспериментального исследования, эксперименте как методе познания, фундаментальных опытах по физике; экспериментальных умений как последовательности действий при проведении экспериментального исследования; ценностного отношения к экспериментированию).

2. Обоснована и разработана модель методической системы формирования экспериментальной компетенции у учащихся средней школы Вьетнама при изучении электродинамики. Предложено цели обучения конкретизировать по компонентам экспериментальной компетенции, выделенным в педагогических исследованиях вьетнамский ученых; в содержание обучения помимо физического материала

включить формулировки элементов знаний и способов действий в составе экспериментальной компетенции; методику достижения и диагностики образовательных результатов строить по всем компонентам экспериментальной компетенции.

3. Разработана методическая система формирования

экспериментальной компетенции у учащихся средней школы Вьетнама, включающая целевой, содержательный, процессуальный и диагностический блоки.

В целевом блоке обосновано содержание экспериментальной компетенции при изучении электродинамики в средней школе в составе компонентов: 1) знания о логике экспериментального исследования; 2) экспериментальные умения - освоенная учащимися система действий, составляющих логику экспериментального исследования; 3) знания об эксперименте как методе познания, 4) знания о фундаментальных опытах, в частности по электродинамике, и 5) ценностно-смысловое отношение к экспериментированию и роли физики в развитии цивилизации. Определены действия, выполнение которых обеспечит получение знаний и опыта деятельности: 1) получение физических знаний при проведении экспериментальных учебных исследований; 2) обобщение опыта исследований в виде логики экспериментального исследования, суждений о роли эксперимента и уровнях познания, суждений, отражающих ценностное отношение к экспериментальной деятельности.

В содержание обучения вошли 1) научная информация в разделе «Электродинамика» (законы Кулона, Ома для полной цепи, Джоуля-Ленца, Ома для электролитов, Ампера, электромагнитной индукции), изучение которой позволяет учащимся достичь запланированные образовательные результаты; 2) суждения об эксперименте как методе познания; 3) способы выполнения действий, указанных в целях обучения. Раскрыто содержание в виде последовательности действий логики экспериментального исследования (сформулировать познавательную задачу, разработать идею решения, разработать ЭУ, разработать программу эксперимента,

провести эксперимент, провести обработку данных, сформулировать ответ); способы обобщения опыта деятельности с разными целями.

В процессуальном блоке раскрыта методика формирования экспериментальной компетенции в виде четырех частных методик формирования: 1) знаний о логике экспериментального исследования и экспериментальных умений; 2) знаний об эксперименте как методе познания; 3) знаний о фундаментальных опытах; 4) ценностно-смыслового отношения к экспериментальной деятельности.

Формирование знаний о логике экспериментального исследования и экспериментальных умений происходит в три этапа: 1) накопление опыта исследований; 2) выявление обобщенной последовательности действий; 3) применение выделенной последовательности при планировании учебных исследований. На каждом этапе используются учебные экспериментальные установки, рабочие листы (трех типов) для планирования и регистрации результатов работы, наглядно представленные ход и результаты работы (записи на доске).

Знания об эксперименте как методе познания формируются путем анализа и обобщения опыта учебных исследований, соответствующих эмпирическому и теоретическому уровням познания. Для организации работы используются представленные наглядно протоколы проведенных исследований, рабочие листы (двух типов) для выявления сходства и отличий.

Изучение фундаментальных опытов предполагает работу с литературой по истории физики. Работа организуется с помощью задания, ориентирующего учащихся на выявление в историческом описании действий логики экспериментального исследования.

Формирование ценностного отношения к экспериментальной деятельности предполагает четыре этапа: 1) накопление опыта оценки своей деятельности; 2) изучение ценностного отношения социума; 3) выявление качеств ученого в собственной деятельности; 4) вербализация ценностного отношения к экспериментированию. Для организации учебной деятельности используются

рабочие листы (двух типов) для регистрации оценок опыта учебных исследований и для формирования итоговых оценочных суждений; учебный текст о вкладе физиков-экспериментаторов в развитие цивилизации; перечень личных качеств ученого-физика; задания, организующие осмысление ценностного отношения социума к деятельности физиков-экспериментаторов, значения собственного опыта экспериментирования для развития личных качеств, аналогичных качествам ученого.

Диагностический блок содержит материалы для выявления и оценки уровня сформированности всех компонентов экспериментальной компетенции: 1) шесть типов диагностических заданий, вид анкетирования; 2) критерии и шкалы оценки знаний и умений.

Разработан учебно-методический комплект для реализации методической системы, включающий дидактические (7 рабочих листов, 7 учебных заданий, учебный текст по истории физики), диагностические (10 заданий тестовой формы, текстовое и экспериментальное задания, анкета) и методические (планирование уроков, описание 6 уроков, результаты выполнения некоторых трудных заданий по осмыслению вклада физиков-экспериментаторов в развитие цивилизации) материалы. Анкета служит для выявления ценностного отношения к экспериментированию и содержит 7 пар противоположных по смыслу суждений о значении учебного экспериментального исследования, его отдельных действий.

Теоретическая значимость исследования заключается в том, что его результаты вносят вклад в развитие теории и методики обучения физике за счет

- обоснования идей формирования а) экспериментальной компетенции на основе накопления, осмысления и обобщения учащимися опыта учебных исследований; б) экспериментальных умений как последовательности действий, общей для эмпирического и теоретического исследований;

- разработки модели методической системы формирования экспериментальной компетенции у учащихся средней школы Вьетнама, которая

может быть реализована для других разделов курса физики основной и средней школы.

Практическая значимость результатов исследования состоит в том, что разработанный учебно-методический комплект может быть использован в учебном процессе по физике («Электродинамика») в школах Вьетнама; диагностические материалы могут быть использованы для мониторинга развития компонентов экспериментальной компетенции при изучении различных разделов и тем школьного курса физики.

Применение учебно-методического комплекта позволит формировать компоненты экспериментальной компетенции при изучении электродинамики. Использование диагностических материалов позволит корректировать процесс развития экспериментальной компетенции.

Положения, выносимые на защиту

1. Разработанная методическая система и учебно-методический комплект позволяют формировать компоненты экспериментальной компетенции при изучении электродинамики в средней школе Вьетнама.

2. Сформировать знания о физических законах и экспериментальные умения при изучении электродинамики возможно путем организации учебных экспериментальных исследований.

3. Сформировать философски осмысленные знания о логике экспериментального исследования, об эксперименте как методе познания возможно путем организации анализа и обобщения учащимися собственного опыта эмпирического и теоретического исследования с последующим применением полученных знаний в качестве ориентиров при планировании учебных экспериментальных исследований, при изучении фундаментальных опытов по электродинамике и анализу учебных текстов с описанием процесса получения конкретных физических законов.

4. Сформировать отношение к экспериментированию, соответствующее

социальному опыту, возможно путем осмысления собственного опыта экспериментирования, изучения и осмысления оценки вклада ученых в развитие науки и цивилизации.

5. Учебно-методический комплект, в котором реализована методическая система формирования экспериментальной компетенции у учащихся средней школы Вьетнама при изучении электродинамики, обеспечивает формирование всех компонентов экспериментальной компетенции.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Нгуен Ву Ань, 2021 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Абрамова, О.В. Формирование у учащихся основной школы умений работать с графиками функций в условиях реализации межпредметных связей физики, математики и информатики : автореф. дисс. канд. пед. наук: 13.00.02. / О.В. Абрамова. - М., 2012. - 24 с.

2. Анализ результатов исследования уровня функциональной грамотности учащихся 5,7 классов общеобразовательных организаций Санкт-Петербурга: Аналитический отчет [Электронный ресурс] / Комитет по образованию Санкт-Петербурга; ГБУДПО «Санкт-Петербургская академия постдипломного педагогического образования (кафедра основного и среднего общего образования). -Режим доступа: 2.-Аналитика-РДР_ФГ-2020.pdf (spbappo.ru).

3. Анофрикова, С.В. Практическая методика преподавания физики. Часть 1. Текст: Учебное пособие/ С.В. Анофрикова, Г.П. Стефанова. - Астрахань: Изд-во Астраханского пед. ин-та, 1995. - 232с.

4. Анофрикова, С.В. Руководство по разработке уроков с использованием учебного физического эксперимента: учеб. пособие для студентов вузов/ С.В. Анофрикова, Л.А. Прояненкова. - Астрахань, 2005. - 78 с.

5. Асмолов, А.Г. Психология личности / А.Г. Асмолов. - М.: Изд-во МГУ, 1990. - 367 с.

6. Басюк, В.С. Инновационный проект Министерства просвещения "Мониторинг формирования функциональной грамотности": Основные направления и первые результаты / В.С. Басюк, Г.С. Ковалева // Отечественная и зарубежная педагогика. - 2019. - Т. 1. № 4 (61). - С. 13-33.

7. Биология. Физика. Химия. 10-11 класс. Сборник задач и упражнений / Г.П. Кулягина, Л.В. Мещерякова, А.М. Миловзорова и др. - М.: Просвещение, 2020. - 160 с.

8. Болотов, В.А. Компетентностная модель: от идеи к образовательной парадигме / В.А. Болотов, В.В. Сериков // Педагогика. - 2003. - № 10. - С. 8-14.

9. Бордонская, Л.А. Отражение взаимосвязи науки и культуры в школьном физическом образовании и подготовке учителя физики: монография/ Л.А. Бордонская. - Чита: Изд-во ЗабГПУ, 2002. - 237 с.

10. Васильева, И.В. Проектная и исследовательская деятельность учащихся как средство реализации компетентностного подхода при обучении физике в основной школе: автореф. дис. ... канд. пед. наук: 13.00.02 / И.В. Васильева. - М., 2008. - 24 с.

11. Вербицкий, А.А. Новая образовательная парадигма и контекстное обучение: монография / А.А. Вербицкий. - М: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, 1999. - 75 с.

12. Воронцов, А.Б. Обновление содержания основного общего образования: география / А.Б. Воронцов, С.П. Санина. - М.: Авторский Клуб, 2018. - 76 с.

13. Выготский, Л.С. Психология развития человека/ Л.С. Выготский. - М.: Смысл, Эксмо, 2004. - 1136 с.

14. Гальперин, П.Я. Методы обучения и умственное развитие ребенка/ П.Я. Гальперин. - М.: Изд-во МГУ, 1985. - 45 с.

15. Гальперин, П.Я. Психология как объективная наука [Текст]: Избр. психол. тр. /П.Я. Гальперин; Под ред. А.И. Подольского. - М.; Воронеж: Ин-т практ. психологии, НПО "МОДЭК", 1998. - 479 с.

16. Голин, Г.М. Классики физической науки (с древнейших времен до начала XX в.): Справ. пособие/ Г.М. Голин, С.Р. Филонович. - М., 1989. - 576 с.

17. Давыдов, В.В. Теория развивающего обучения/ В.В. Давыдов. - М.: ИНТОР, 1996. - 544 с.

18. Давыдов, В.В. Проблемы развивающего обучения: опыт теоретического и экспериментального психологического исследования [Текст] / В.В. Давыдов. - М.: Педагогика, 1986. - 240 с.

19. Дементьева, Е.С. Формирование исследовательских экспериментальных умений у учащихся основной школы при выполнении домашнего физического эксперимента: диссертация ... канд. пед. наук: 13.00.02 / Е.С. Дементьева. - Москва, 2010. - 218 с.

20. Десненко, С.И. Методическая подготовка студентов педвузов к решению задачи развития личности учащихся при обучении физике в школе: диссертация ... д-ра пед. наук: 13.00.02, 13.00.08 / С.И. Десненко. - Москва, 2007. - 554 с.

21. Диагностика учебной успешности в начальной школе / Под ред. П.Г. Нежнова, И.Д. Фрумина, Б.И. Хасана, Б.Д. Эльконина. - М.: Открытый институт «Развивающее образование», 2009. - 168 с.

22. Долганова, Е.Л. Пути оптимизации экспериментальной подготовки учащихся при обучении физике в современных условиях: диссертация ... канд. пед. наук: 13.00.02 / Е.Л. Долганова. - Курган, 1994. - 192 с.

23. Зимняя, И.А. Ключевые компетентности как результативно-целевая основа компетентностного подхода в образовании // Авторская версия / И.А. Зимняя. - М.: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, 2004. - 40 с.

24. Зимняя, И.А. Компетенция и компетентность в контексте компетентностного подхода в образовании/ И.В. Зимняя// Ученые записки национального общества прикладной лингвистики. - 2013. - № 4 (4). - С. 16

25. Ильин, В. А. История и методология физики : учебник для магистратуры / В. А. Ильин, В. В. Кудрявцев. — 2-е изд., перераб. и доп. — М: Издательство Юрайт, 2014. — 579 с.

26. Каминская, М.В. Профессиональное развитие учителя в процессе освоения им деятельности в системе развивающего образования [Текст]: диссертация ... докт. псих. наук: 19.00.07 / М.В. Каминская. - Москва, 2004. - 396 с.

27. Качество знаний учащихся и пути его совершенствования [Текст] / [И.Я. Лернер, Л.Я. Зорина, Г.И. Батурина и др.]; Под ред. М.Н. Скаткина, В.В. Краевского. - Фрунзе: Мектеп, 1980. - 230 с.

28. Кодикова, Е.С. Формирование исследовательских экспериментальных умений у учащихся основной школы при обучении физике: диссертация ... канд. пед. наук: 13.00.02 / Е.С. Кодикова. - Москва, 2000. - 220 с.

29. Кочергина, Н.В. Формирование экспериментальных умений у учащихся в условиях дифференцированного обучения физике: на примере гум. и техн. профилей: диссертация ... канд. пед. наук: 13.00.02 / Н.В. Кочергина. - Москва, 1995. - 204 с.

30. Крутова, И.А. Обучение учащихся средних общеобразовательных учреждений эмпирическим методам познания физических явлений: диссертация ... д-ра пед. наук: 13.00.02 / И.А. Крутова. - Астрахань, 2007. - 368 с.

31. Леднев, B.C. Государственные образовательные стандарты в системе общего образования: теория и практика / B.C. Леднев, Н.Д. Никандров, М.В. Рыжаков. - М.: Изд-во Московского психолого-социального института; Воронеж: МОДЕК, 2008. - 384 с.

32. Леонтьев, А.Н. Деятельность. Сознание. Личность / А.Н. Леонтьев. - М.: Политиздат, 1975. - 304 с.

33. Леонтьев, Д.А. Психология смысла: природа, строение и динамика смысловой реальности/ Д.А. Леонтьев. - М.: Смысл, 1999. - 487 с.

34. Лихтштейн, И.Е. Теория и практика формирования ценностного отношения школьников к физическим знаниям: диссертация ... д-ра пед. наук: 13.00.02/ И.Е. Лихтштейн. - Санкт-Петербург, 2000. - 330 с.

35. Львовский В.А. Деятельностный подход к физическому образованию школьников / В.А. Львовский, В.Ю. Грук, П.Г. Нежнов, М.А. Янишевская. - М.: Издательство: Авторский клуб, 2015.- 140 с.

36. Максимов, Н.И. Федеральные государственные образовательные стандарты высшего профессионального образования: законодательно-нормативная база проектирования и реализации: Учебно-информационное издание. - М.: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов,

Координационный совет учебно-методических объединений и научно-методических советов высшей школы, 2009. - 100 с.

37. Мониторинг учебно-предметных компетенций в начальной школе [Текст] / Под ред. П.Г. Нежнова, Б.И. Хасана, Б.Д. Эльконина. - М.: Университетская книга, 2007. - 112 с.

38. Мясищев, В.Н. Психология отношений/ В.Н. Мясищев. - М.: Воронеж, 1995.

- 320 с.

39. Наумов, А.Л. Исследование влияния характера проектной деятельности по физике на формирование ключевых компетенций учащихся: автореф. дис. ... канд. пед. наук: 13.00.02 / А.Л. Наумов. - М., 2010. - 24 с.

40. Нгуен, Ву Ань. Методика формирования знания о логике экспериментального исследования и экспериментальных умений / Л.А. Прояненкова, Ву Ань Нгуен // Школа будущего. - 2020. - № 4. - С. 246-263.

41. Нгуен, Ву Ань. Проблема формирования экспериментальной компетенции у учащихся средней школы Вьетнама: постановка задач исследования / Л.А. Прояненкова, Ву Ань Нгуен // Школа будущего. - 2019. - № 5. - С. 250-253.

42. Нгуен, Ву Ань. Проблема формирования экспериментальной компетенции у учащихся средней школы Вьетнама при изучении физики / Ву Ань Нгуен// Школа будущего. - 2019. - № 6. - С. 66-75.

43. Нгуен, Ву Ань. Ценностно-смысловое отношение как компонент экспериментальной компетенции / Л.А. Прояненкова, Ву Ань Нгуен // Шуйская сессия студентов, аспирантов, педагогов, молодых ученых: материалы XIII Международной научной конференции, Москва - Иваново - Шуя, 25 сентября 2020 г., отв. ред. А.А. Червова. - Иваново: Изд-во Иван. гос. ун-та, 2020. - С. 99-102.

44. Нежнов, П.Г. Исследование процесса присвоения учебного содержания / П.Г. Нежнов, Е.Ю. Карданова, Л.А. Рябинина // Вопросы образования. - 2013. - № 4.

- С. 168-187.

45. Нежнов, П.Г. Оценка результатов школьного образования: структурный подход / П.Г. Нежнов, Е.Ю. Карданова, Б.Д. Эльконин // Вопросы образования. - 2011. - №1. - С. 26-43.

46. Общий вывод и рекомендации по формированию функциональной грамотности обучающихся основной школы (по результатам апробации учебных материалов 2020 года) [Электронный ресурс] // Сетевой комплекс информационного взаимодействия субъектов РФ в проекте «Мониторинг формирования функциональной грамотности учащихся». Рабочие материалы 2020. - Режим доступа: Общие выводы (instrao.ru).

47. Одинцова, Н.И. Теоретические исследования на уроках физики: Монография / Н.И. Одинцова. - М.: Прометей, 1999. - 92 с.

48. Основные подходы к оценке естественнонаучной грамотности учащихся основной школы [Электронный ресурс] / Министерство просвещения РФ; Институт стратегии развития образования РАО. - Режим доступа: ЕГ_2019_основные подходы.pdf (yandex.ru).

49. Основные результаты международного исследования Р^А-2015 [Электронный ресурс] / Федеральный институт оценки качества образования; институт стратегии развития образования Российской академии образования. - Режим доступа: Report_PISA2015.pdf (fioco.ru).

50. Пентин, А.Ю. Основные подходы к оценке естественнонаучной грамотности / А.Ю. Пентин, Г.Г. Никифоров, Е.А. Никишова // Отечественная и зарубежная педагогика. - 2019. - Т. 1. № 4 (61). - С. 80-97.

51. Пентин, А.Ю. Формы использования заданий по оцениванию и формированию естественнонаучной грамотности в учебном процессе/ А.Ю. Пентин, Г.Г. Никифоров, Е.А. Никишова // Отечественная и зарубежная педагогика. - 2019. -Т. 1. № 4 (61). С. 177-195.

52. Пинский, А.А. Стратегия модернизации содержания общего образования: Материалы для разработки документов по обновлению общего образования /Под ред. А.А. Пинского. - М.: Мир книги, 2001. - 24 с.

53. Попова, О.Н. Обучение учащихся выявлению устойчивых связей и отношений между физическими величинами: диссертация ... канд. пед. наук: 13.00.02/ О.Н. Попова. - Москва, 1999. - 243 с.

54. Пурышева, Н.С. Фундаментальные эксперименты в физической науке. Методическое пособие / Н.С. Пурышева, Н.В. Шаронова, Д.А. Исаев. - М.: Бином. Лаборатория знаний, 2005. - 48 с.

55. Разумовский, В.Г. Основы методики преподавания физики в средней школе / Под ред. А.В. Перышкина. - М.: Просвещение, 1984. - 398 с.

56. Равен, Дж. Компетентность в современном обществе. Выявление, развитие и реализация / Дж. Равен. - М.: Когито-Центр, 2002. - 396 с.

57. Селевко, Г.К. Компетентности и их классификации / Г.К. Селевко // Народное образование. - 2004. - №4. - С. 138-144.

58. Спенсер, Л.М. Компетенции на работе. Модели максимальной эффективности работы: Пер. с англ. (1993) / Л.М. Спенсер, С.М. Спенсер. - М.: HIPPO, 2005. - 384 с.

59. Талызина, Н.Ф. Педагогическая психология: Учеб. пособие для студ. сред. учеб. заведений/ Н.Ф. Талызина. - М.: Издательский центр «Академия», 1998. - 288 с.

60. Теория и методика обучения физике в школе: Общие вопросы: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений/ С.Е. Каменецкий, Н.С. Пурышева, Н.В. Важеевская и др.; Под. ред. С.Е. Каменецкого, Н.С. Пурышевой. - М.: Издательский центр «Академия», 2000. - 368 с.

61. Теория и методика обучения физике в школе: Частные вопросы: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / С.Е. Каменецкий, Н.С. Пурышева, Н.И. Носова и др.; Под. ред. С.Е. Каменецкого. - М.: Издательский центр «Академия», 2000. - 384 с.

62. Теория учения. Хрестоматия. Часть 1. Отечественные теории учения. [Текст] / Под ред. Н.Ф. Талызиной, И.А. Володарской. - М.: Редакционно-издательский центр «Помощь», 1996. - 139 с.

63. Тимакина, Е.С. Влияние применения электронных модулей на формирование ключевых компетенций при обучении физике в основной школе: автореф. дис. ... канд. пед. наук: 13.00.02 / Е.С. Тимакина. - М., 2009. - 24 с.

64. Традиции и перспективы деятельностного подхода в психологии. Школа А.Н. Леонтьева [Текст] / Под ред. А.Е. Войскунского, А.Н. Ждан, О.К. Тихомирова. -М.: Смысл, 1999. - 429 с.

65. Универсальные компетентности и новая грамотность: от лозунгов к реальности / под ред. М.С. Добряковой, И.Д. Фрумина; при участии К.А. Баранникова, И.М. Реморенко, Я. Хаутамяки; нац. исслед. ун-т «Высшая школа экономики». - М.: Изд. дом Высшей школы экономики, 2020. - 472 с.

66. Универсальные компетентности и новая грамотность: чему учить сегодня для успеха завтра. Предварительные выводы международного доклада о тенденциях трансформации школьаного образования / И.Д. Фрумин, М.С. Добрякова, К.А. Баранников, И.М. Реморенко; Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики», Институт образования. - М.: НИУ ВШЭ, 2018. - 28 с. (Современная аналитика образования. № 2(19)).

67. Формирование учебной деятельности школьников / [В.В. Давыдов, А.К. Маркова, И. Ломпшер и др.]; Под ред. В.В. Давыдова и др. - М.: Педагогика, 1982. -216 с.

68. Фрумин, И.Д. Компетентностный подход как естественный этап обновления содержания образования / И.Д. Фрумин // Педагогика развития: ключевые компетентности и их становление: Материалы 9-ой научно-практической конференции. - Красноярск: Красноярский гос. ун-т, 2003. - С. 33-57.

69. Хуторской, А.В. Ключевые компетенции и образовательные стандарты [Электронный ресурс] / А.В. Хуторской. - Режим доступа: http://www.eidos.ru/journal/2002/0423.htm.

70. Хуторской, А.В. Современная дидактика [Текст]: учеб. пособие / А.В. Хуторской. - М.: Высш. шк., 2007. - 638 с.

71. Цукерман, Г.А. Развивающие эффекты системы Д.Б. Эльконика - В.В. Давыдова/ Г.А. Цукерман, И.В. Ермакова// Психологическая наука и образование. -2003. - № 4. - С. 56-73.

72. Шаронова, Н.В. Методика формирования научного мировоззрения учащихся при обучении физике: Учебное пособие по спецкурсу для студентов педвузов / Н.В. Шаронова. - М.: МП «МАР», 1994. - 183 с.

73. Шаронова, Н.В. Методические рекомендации по гуматитаризации преподавания физики. Ч. Ш-1У. Человек науки на уроках физики. Биографии и биографические фрагменты ученых и инженеров / Н.В. Шаронова, Р.Н. Щербаков. -Таллин: Центр усовершенствования работников просвещения, 1995. - 166 с.

74. Щербаков, Р.Н. Ценностные аспекты процесса обучения и воспитания на уроках физики: монография / Р.Н. Щербаков. - М.: Прометей, 1998. - 267 с.

75. Эльконин, Д.Б. Психология развития [Текст]: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений /Б.Д. Эльконин. - М.: «Академия», 2008. - 141 с.

76. Эльконин Б.Д. Современность теории и практики Учебной Деятельности: ключевые вопросы и перспективы // Психологическая наука и образование. - 2020. -Том 25. № 4. - С. 28-39.

77. Энциклопедический словарь по психологии и педагогике [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://psychology_pedagogy.academic.ru/

78. Якиманская, И.С. Технология личностно-ориентированного образования в современной школе/ И.С. Якиманская. - М.: Сентябрь, 2000. - 141 с.

79. Nguyên Vü Anh. Bôi duong näng luc thuc nghiêm cho hoc sinh trong day hoc bài "Dinh luât ôm" Vât lí lop 11 trung hoc phô thông/ Vü Anh Nguyên// Tap chí Thiêt bi giáo duc. - 2020. So 217. tr 23 - 25.

80. Dinh Quang Báo. Nhùng vân dê chung vê chuong trinh giáo duc phô thông sau näm 2015. Tài liêu Hôi thào Dôi moi chuong trinh, sách giáo khoa phô thông sau näm 2015/ Quang Báo Dinh. - Hà Nôi: Bô Giáo duc và Dào tao, 2012.

81. Bô giáo duc và Dào tao. Chuong trinh giáo duc phô thông, 2017. - 58 tr.

82. Bô giáo duc và Dào tao. Chuong trinh giáo duc phô thông môn Vât lí, 2006. - 88 tr.

83. Bô giáo duc và Dào tao. Chuong trinh giáo duc phô thông môn Vât lí, 2018. - 38 tr.

84. Bô giáo duc và Dào tao. Tài liêu tâp huân huong dân day hoc và kiêm tra dánh giá theo dinh huong phát triên näng luc hoc sinh câp Trung hoc phô thông môn Vât lí. - Hà Nôi, 2014. - 169 tr.

85. Luong Duyên Binh. Vât lí 10/ Duyên Binh Luong. - Hà Nôi: NXB. Giáo duc, 2006. - 232tr.

86. Luong Duyên Binh. Vât lí 11/ Duyên Binh Luong. - Hà Nôi: NXB. Giáo duc, 2017. - 232 tr.

87. Luong Duyên Binh. Vât lí 11 nâng cao/ Duyên Binh Luong. - Hà Nôi: NXB. Giáo duc, 2017. - 232 tr.

88. Luong Duyên Binh. Vât lí 11. Sách giáo viên/ Duyên Binh Luong. - Hà Nôi: NXB. Giáo duc, 2017. - 239 tr.

89. Truong Xuân Cành. Xây dung và su dung bài tâp dê phát triên näng luc thuc nghiêm cho hoc sinh trong day hoc Sinh hoc co thê thuc vât - Sinh hoc 11 Trung hoc phô thông. Luân án Tiên si Khoa hoc giáo duc/ Xuân Cành Truong. -Hà Nôi, 2015. - 190 tr.

90. Vü Düng. Tù diên Tâm ly hoc/ Düng Vü. - Hà Nôi: NXB. Tù diên Bách khoa, 2008. - 1114 tr.

91. Bùi Hiên. Tù diên Giáo duc hoc/ Hiên Bùi - Hà Nôi: NXB. Tù diên Bách khoa, 2013. - 519 tr.

92. Dang Thanh Hung. Nang luc va giao due theo tiep can nang luc/ Thanh Hung Dang// Tap chi Quan li Giao due, thang 12 - 2012. So 43. tr 18-26.

93. Nguyen Cong Khanh. Doi moi kiem tra danh gia hoc sinh theo cach tiep can nang luc. Bai giang chuyen de/ Cong Khanh Nguyen. Truong Dai hoc Su pham Ha Noi, 2013.

94. Hoang Phe. Tu dien tieng Viet/ Phe Hoang. - Ha Noi, Da Nang: NXB. Da Nang, 2003. - 1238 tr.

95. Dao Van Phuc. Truyen ke ve cac nha bac hoc vat ly/ Van Phuc Dao, Truong The, Thanh Khiet Vu. - Ha Noi: NXB Giao duc, 2001. - 308tr.

96. Pham Trung Tam. 25 nha vat ly noi tieng/ Trung Tam Pham. - Ha Noi: NXB dai hoc Quoc gia Ha Noi, 2016. - 184tr.

97. Dinh Anh Tuan. Boi duong nang luc thuc nghiem cho hoc sinh trong day hoc vat ly 11 trung hoc pho thong/ Anh Tuan Dinh. Luan van thac si giao duc hoc. Vinh, 2015. - 85 tr.

98. Luong Viet Thai. Phat trien Chuong trinh giao duc pho thong theo dinh huong phat trien nang luc nguoi hoc/ Viet Thai Luong, Hong Thuan Nguyen, Thanh Tam Pham... . De tai nghien cuu khoa hoc. Ma so: B2008-37-52 TD, Ha Noi, 2011.

99. Nguyen Duc Tham. To chuc hoat dong nhan thuc cho hoc sinh trong day hoc Vat li o truong pho thong/ Duc Tham Nguyen, Ngoc Hung Nguyen. - Ha Noi: NXB. DHQG, 1999. - 289tr.

100. Do Huong Tra. Day hoc tich hop phat trien nang luc hoc sinh/ Huong Tra Do. -Ha Noi: NXB. Dai hoc Su pham, 2016.- 343 tr.

101. Pham Huu Tong. Li luan day hoc Vat li o truong Trung hoc/ Huu Tong Pham. -Ha Noi: NXB. Giao duc, 2001. - 176 tr.

102. Nguyen Nhu Y. Dai Tu dien Tieng Viet/ Nhu Y Nguyen. - Ha Noi: NXB. Van hoa Thong tin, 1999. - 1890 tr.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1. Описание уроков

Урок 1. Закон Джоуля-Ленца

Цель - подготовка учащихся:

• усвоивших формулировку закона Джоуля-Ленца;

• получивших опыт деятельности по установлению закона Джоуля-Ленца.

Деятельность по установлению закона состоит из следующих действий: 1)

постановка познавательной задачи "Как связаны количество теплоты, выделяющееся при прохождении тока по проводнику, с характеристиками тока?"; 2) разработка идеи решения познавательной задачи; 3) составление системы уравнений; 4) вывод формулы; 5) разработка идеи экспериментальной проверки формулы; 6) проектирование и конструирование экспериментальной установки; 7) разработка программы проведения эксперимента; 8) выбор способа регистрации экспериментальных данных; 9) проведение эксперимента; 10) обработка экспериментальных данных; 11) формулировка ответа на познавательную задачу.

Дидактические средства

1. Экспериментальная установка

Оборудование: источник тока (^ = 12В), нагреватель-спираль Я = 14 Ом, амперметр (2А, ЦД = 0,1А), вольтметр (10В, ЦД = 0,1В), соединительные провода, стакан с водой, калориметр (масса алюминиевого стакана т2 = 200г), реостат, термометр (1000С, ЦД = 10С), секундомер, мензурка, ключ.

2. Наглядно представленный ход исследования (записи на доске)

Тема. Закон Джоуля-Ленца

Известно.

электрическая энергия ^ внутренняя энергия

ц=т

и

A=IUt

Задача. Как связаны количество теплоты, выделяющееся при прохождении тока по

проводнику, с характеристиками тока?

Можно ли вывести формулу?

Явления разной природы -ЗСПЭ.

А = Q А = Ult

U = IR

Математические преобразования

Q = Ult Q = I2Rt Верна ли формула Q = I2Rt? Исследование

Ответ Формула Q = I2Rt верна. Название Закон Джоуля-Ленца.

Верна ли формула Q = 12КЬ? Какой эксперимент надо провести?

Воспроизвести ток в нагревателе и теплопередачу с каким-либо телом, измерить I, R, I, Q; рассчитать 12К1; сравнить Q и 12И1.

Какая экспериментальная установка Какие приборы взять? нужна?

Eih

©

о

400

3» 240 160 №

Q= (cimi + C2m2)(t2-ti)

Как провести эксперимент?

1. Включить источник тока

2. Замкнуть ключ

3. Снять показания термометра. Записать

4. Включить секундомер.

5. Через 7 минут снять показания термометра. Записать

Как обработать экспериментальные данные? Q = (4200-0,2+880-0,2)-(26 - 24) = 2032 Дж

= 0,36-14-7-60 = 2116 Дж 0 < !2Ш_

Источник тока (^ = 12В)

- нагреватель-спираль Я = 14 Ом

- амперметр (2А, ЦД=0,1А),

- вольтметр (10В, ЦД=0,1В)

- реостат

- соединительные провода

- калориметр: т2 = 200г, С2 = 880Дж/кгград

- термометр (100 0С, ЦД= 1 0С)

- секундомер

- мензурка с водой (т1= 200 г = 0,2 кг, С1= 4200 Дж/кгград)

Как зарегистрировать экспериментальные данные?

Сила тока I (A) Начальная температура t'Cc Конечная температура t2CO

0,6 24 26

Значимость исследования: интересно, понятно зачем и как, вместе легче, желание продолжить_

3. Рабочий лист

Тема.

Известно.

Я

<б А, /■

энергия —

Ц= A=

энергия

и

Задача. Как связаны

Можно ли вывести формулу? Явления разной природы -

закон_.

А = А =

и=

Математические преобразования

Q = Q =

Верна ли формула Q = ....? Исследование

Ответ Формула_ _

Название Закон

Верна ли формула

Какой эксперимент надо провести? Воспроизвести_

и

_, измерить_,

; рассчитать /2Д£; сравнить Q и /2Д£.

Какая экспериментальная установка нужна?

Какие приборы взять?

Как провести эксперимент? 1. . 2. . 3. .

Как зарегистрировать экспериментальные данные?

Как обработать экспериментальные данные?

Задание. Любая работа вызывает у человека определенные эмоции, отношение, а ее результат имеет определенное значение. Подумайте и выскажите несколькими словами

свое отношение к проведенному исследованию, мнение о его значении для Вас._

_Моя оценка__Оценка класса_

Контрольное задание 1. 2.

3.

4.

5.

6.

4. Листы с контрольным заданием

Задание. Ниже приведены результаты действий в ходе проверки на опыте формулы Q = I2Rt. Восстановите их последовательность. Укажите в ответе буквы в правильной последовательности.

A. экспериментальные данные

B. схема экспериментальной установки

C. значения Q и I2Rt

D. таблица для записи экспериментальных данных

E. идея экспериментальной проверки формулы

F. программа проведения эксперимента

G. ответ на вопрос

H. оборудование

План урока

Этап Организация работы Время

Актуализация ранее изученного Учитель организует фронтальную беседу с целью повторения ранее изученного о тепловом действии тока (превращение энергии), токе в участке цепи (закон Ома, формула работы тока), нагревании тел (формула количества теплоты). Учащиеся воспроизводят формулировки и формулы. Учитель записывает их на доске 3 мин.

Изучение нового материала: а) постановка задачи; б) решение задачи; в) рефлексия и оценка значимости хода и результатов работы а) Учитель предлагает привести примеры теплового действия тока и высказать мнение о том, что еще нужно знать для правильного его использования. В ходе беседы формулируется задача, которую учитель предлагает решить, проведя свое исследование. б) Учитель разъясняет порядок работы, раздает рабочие листы, отвечает на вопросы учащихся. Затем организует последовательно постановку вопросов, записанных в рабочих листах и на доске, и поиск ответов на них. Учащиеся индивидуально высказывают свои предложения или в группах выполняют действия по установлению закона Джоуля-Ленца (см. «Цель урока»). Учитель обобщает индивидуальные предложения и результаты работы в группах и фиксирует ответ на каждый вопрос на доске (см. «Записи на доске»). Учащиеся ведут записи в рабочих листах. Учитель предлагает назвать урок, посл обсуждения записывает тему урока. в) Учитель предлагает учащимся подвести итоги (Что и как узнали на уроке?) и записать в рабочем листе слова, обозначающие их эмоциональное состояние в ходе работы и значение работы и ее результата. Учащиеся по записям на доске и в рабочих листах подводят итог. Записывают и затем высказывают свои оценки работы. Учитель обобщает оценки и резюмирует их в нескольких словах на доске. 3 мин. 30 мин. 5 мин.

Контроль Учащиеся сдают рабочие листы на проверку и выполняют контрольное задание. 4 мин.

Урок 3. Эксперимент - метод познания. Логика экспериментального исследования

Цель - подготовка учащихся:

1) усвоивших знания об уровнях познания и эксперименте как методе познания (см. 3.1);

2) освоивших опыт деятельности по получению этих знаний на основе сопоставления и обобщения хода и результатов исследований законов Джоуля-Ленца, Ома для полной цепи (способы деятельности см. 3.2).

Дидактические средства

1. Протоколы исследований законов Джоуля-Ленца6, Ома для полной цепи

Известно.

Тема. Закон Ома для полной цепи

ш=ж

V:

<4-

Задача. Получить уравнение связи ЭДС, I, Я для простейшей полной цепи.

Можно ли вывести формулу? I

^ист

(А)

- с/тг —

С/я — С/ист

ш=т

Если получить уравнение зависимости (/ис != {(I), то ...

Исследование зависимости £/Ист от/

£/ист=С ~г1 Математические преобразования

С/ист= Ш

т с-гI т + г!= с т + г) = г

Ответ В простейшей электрической цепи

й +г

Названия

г - внутреннее сопротивление К+г - полное сопротивление цепи

полной

Экспериментальное исследование вида зависимости £/Ист от /

_Цш.=т - ?_

Какой эксперимент надо провести?

Воспроизвести ток, изменять /, измерять £/Ист и /, построить график I/Исг(/), составить общее уравнение._

Какая экспериментальная установка нужна?

-@—

Какие приборы взять? Резистор, батарейки, реостат, амперметр, вольтметр, ключ, соединительные провода

Как провести эксперимент? 1. Снять показания вольтметра

Как зарегистрировать экспериментальные данные?

6 Протокол исследования закона Джоуля-Ленца приведен в уроке «Закон Джоуля-Ленца».

2. Замкнуть ключ

3. Снять показания амперметра и вольтметра

4. Передвинуть ползунок и т. д.

Как обработать экспериментальные данные? (Акт, в

Одна батарейка

Цист, В 3,0 0 2,74 2,5 5 2,5 2,3 4 2,2 2

/, А 0 0,18 0,3 0,3 5 0,4 0,5

Цист= 3 - (1,56)/

+Н-

иист= 9 - (4,68)/

Формула Зависимость напряжения на концах источника тока от сила тока - линейная. зависимости Уравнение зависимости имеет вид: Цист = £ -г/_

2. Наглядно представленное задание7 на применение знания об уровнях познания и тексты из учебника физики 10 класса.

3. Записи на доске

Тема. Эксперимент - метод познания. Логика экспериментального исследования Проведены исследования по установлению законов Джоуля-Ленца и Ома для полной цепи.

_ПЗ. Как получают физические знания?_

ПЗ1. Чем отличаются исследования?

Отличия

Закон Джоуля-Ленца: вывод формулы закона ^ проверка на опыте Закон Ома: серия экспериментов ^ общая формула Ответ на ПЗ1.

Суждения. В научном познании выделяют эмпирический и теоретический уровни.

На эмпирическом уровне эксперимент является источником знаний, на теоретическом - критерием истинности знаний. ПЗ2. Чем схожи исследования?

Общие по смыслу действия 1. Постановка ПЗ. 2. Разработка идеи экспериментального исследования. 3. Разработка экспериментальной установки. 4. Составление программы проведения эксперимента. 5. Выбор способа регистрации данных. 6. Проведение эксперимента. 7. Обработка экспериментальных данных. 8. Формулировка ответа на ПЗ Ответ на ПЗ2. При проведении экспериментального исследования выполняются действия 1- 8.

Название. Логика экспериментального исследования_

4. Рабочий лист_

Тема........................................................................................................

Проведены исследования по установлению законов Джоуля-Ленца и Ома для полной цепи.

ПЗ............................................................................................................

ПЗ1. Чем отличаются исследования?

Отличия

7 Задание 2 в 3.5.

Ответ на ПЗ1.

Суждения. В научном познании выделяют_

На_уровне эксперимент является_

_на_ - истинности знаний.

ПЗ2. Чем схожи исследования?

знаний,

Общие по смыслу действия

1.

Ответ на ПЗ2. При проведении экспериментального исследования выполняются действия

Название. Последовательность действий при проведении экспериментального исследования

_называется_._

Задание.

Закон

Уровень познания

Второй закон Ньютона Закон сохранения импульса Закон сохранения энергии Закон Гей-Люссака Закон Шарля

5. Листочки с контрольным заданием8 План урока

Этап

Организация работы

Время

1. Актуализация ранее

изученного

Учитель предлагает вспомнить формулировки законов Джоуля-Ленца, Ома для полной цепи и способ их получения. Учащиеся по протоколам вспоминают и рассказывают ход исследований_

3 мин.

2. Изучение

нового

материала:

а) постановка задачи;

б) решение ПЗ1;

в) решение ПЗ2

а) Учитель организует обсуждение вопроса «Что нужно знать для самостоятельного исследования зависимостей?». По результатам формулируется познавательная задача. Для ее решения учитель предлагает сравнить проведенные исследования и выделить сходства и отличия. Учащиеся записывают ПЗ1 и ПЗ2.

б) В ходе коллективного обсуждения учитель фиксирует отличия, организует запись суждений об эмпирическом и теоретическом уровнях получения знаний, роли эксперимента.

в) Учитель предлагает сопоставить экспериментальную часть исследования закона Джоуля-Ленца и протокола исследования закона Ома для полной цепи. Учащиеся выделяют одинаковые по смыслу фрагменты и обозначают их одинаковыми цифрами. В ходе обсуждения результатов работы подбираются и записываются названия действий.

2 мин.

5 мин.

15 мин.

8 Контрольное задание приведено в 3.5 - диагностическое задание 2.3 в Банке заданий.

г) рефлексия хода и результатов работы Далее учитель организует формулировку ответа на ПЗ2 и запись названия последовательности действий. г) Учитель организует осмысление хода и результатов работы (Какие задачи и как решали, какие результаты получили?) 2 мин.

3. Закрепление нового материала Учитель предлагает сформулировать, как можно применить знания об уровнях познания, разъясняет задание. Учащиеся выполняют задание по группам, каждая группа анализирует один текст и представляет результат. 10 мин.

4. Подведение итогов Учитель организует формулировку итогов урока (Что и как узнали? Чему научились?) 5 мин.

5. Контроль Учащиеся выполняют контрольное задание, сдают рабочие листы на проверку. 2 мин.

Приложение 2. Учебный текст

Вклад ученых-физиков в изучение электромагнитных явлений

Внешне электричество и магнетизм проявляют себя совершенно по-разному, но на самом деле они теснейшим образом связаны между собой. Заслуга окончательного слияния двух этих понятий принадлежит Джеймсу Кларку Максвеллу, разрабатывавшему единую теорию электромагнитных волн с 1850-х годов и до самой его безвременной кончины в 1879 году. Однако появлению уравнений Максвелла предшествовала целая череда открытий первой половины XIX века, начало которой положил датский физик Ханс Кристиан Эрстед.

Ханс Кристиан Эрстед обнаружил действие электрического тока на магнитную стрелку (1820 г.), что привело к возникновению новой области физики -электромагнетизма. Для научного творчества Эрстеда характерна идея взаимосвязи между различными явлениями природы; в частности, он один из первых высказал (1821) мысль, что свет представляет собой электромагнитные явления.

Чем бы ученый ни руководствовался, но в 1820 году в Копенгагенском университете состоялась его лекция с демонстрацией, на которой он использовал только что изобретенную электрическую батарею в качестве источника тока. На этой лекции Эрстед продемонстрировал, что под воздействием поднесенного на близкое расстояние проводника магнитная стрелка компаса отклоняется. Это было первое наглядное и неоспоримое подтверждение существования прямой связи между электричеством и магнетизмом. Открытие Эрстеда буквально вдохновило целый ряд ученых, прежде всего Ампера, на проведение новых экспериментов с целью определения математических закономерностей выявленной связи и, в конечном итоге, проложило дорогу к теории электромагнетизма Максвелла.

Ампер писал об открытии Эрстеда: «...датский физик, профессор, своим великим открытием проложил физикам новый путь исследований. Эти исследования

не остались бесплодными; они привели к открытию множества фактов, достойных внимания всех, кто интересуется прогрессом».

Шарль Кулон заложил основы электро- и магнитостатики. Для истории физики его эксперименты с крутильными весами имели важнейшее значение еще и потому, что они дали в руки физиков метод определения единицы электрического заряда через величины, использовавшиеся в механике: силу и расстояние, что позволило проводить количественные исследования электрических явлений.

Георг Ом знал об открытии Эрстеда и мультипликаторе Швайггера и увлёкся экспериментами с электричеством, став первым физиком, попытавшимся выяснить количественные закономерности прохождения электрического тока через проводники. Американский ученый Дж. Генри сравнил закон, сформулированный Омом, с молнией, которая осветила темную комнату.

Анри Мария Ампер создал первую теорию, которая выражала связь электрических и магнитных явлений, ввел в физику понятие электрического тока и проницательно предположил, что магнетизм вызван электрическими токами «на молекулярном уровне». Джеймс Максвелл назвал Ампера «Ньютоном электричества».

Его основные физические работы выполнены в области электродинамики. В 1820 году он установил правило для определения направления действия магнитного поля на магнитную стрелку, известное ныне как правило Ампера; провёл множество опытов по исследованию взаимодействия между магнитом и электрическим током; для этих целей создал ряд приборов; обнаружил, что магнитное поле Земли влияет на движущиеся проводники с током. В том же году открыл взаимодействие между электрическими токами, сформулировал закон этого явления (закон Ампера), развил теорию магнетизма, предложил использовать электромагнитные процессы для передачи сигналов.

В 1822 Ампером был открыт магнитный эффект соленоида (катушки с током), откуда следовала идея эквивалентности соленоида постоянному магниту.

Также им было предложено усиливать магнитное поле с помощью железного сердечника, помещаемого внутрь соленоида.

В 1829 Ампер изобрёл такие устройства как коммутатор и электромагнитный телеграф.

Выдающийся французский математик и физик Ампер в истории науки известен, главным образом, как основоположник электродинамики. Но он был универсальным учёным, автором научных трудов в области химии, биологии, лингвистики и философии. Это был блестящий ум, поражающий своими энциклопедическими знаниями всех близко знающих его людей.

Эмилий Христианович Ленц является одним из основоположников электротехники. С его именем связано открытие закона теплового действия тока (1842 г.) и закона, определяющего направление индукционного тока.

Закон, согласно которому количество тепла, выделяющегося при прохождении электрического тока, прямо пропорционально квадрату силы тока сопротивлению проводника и времени, явился одной из важных предпосылок установления закона сохранения и превращения энергии.

Майкл Фарадей открыл электромагнитную индукцию, лежащую в основе современного промышленного производства электричества и многих его применений. Создал первую модель электродвигателя. Среди других его открытий - первый трансформатор, химическое действие тока, законы электролиза, действие магнитного поля на свет, диамагнетизм. Первым предсказал электромагнитные волны. Фарадей ввёл в научный обиход термины ион, катод, анод, электролит, диэлектрик, диамагнетизм, парамагнетизм и другие.

Фарадей - основоположник учения об электромагнитном поле, которое затем математически оформил и развил Максвелл. Основной идейный вклад Фарадея в физику электромагнитных явлений заключался в отказе от ньютонова принципа дальнодействия и во введении понятия физического поля - непрерывной области пространства, сплошь заполненной силовыми линиями и взаимодействующей с веществом.

Приложение 3. Результаты выполнения заданий

Результат выполнения задания 3

Таблица 3-1

Вклад ученых-физиков в изучение электромагнитных явлений

Ученый-физик Результаты научной деятельности Ценность результатов

Кулон Метод определения единицы электрического заряда Эксперименты с крутильными весами Позволило проводить количественные исследования электрических явлений

Ом Количественные закономерности прохождения электрического тока через проводники Дальнейшие работы Ома по электричеству.

Фарадей Открыл электромагнитную индукцию законы электролиза, действие магнитного поля на свет, диамагнетизм предсказал электромагнитные волны понятия физического поля учение об электромагнитном поле. Создал первую модель электродвигателя. первый трансформатор, химическое действие тока,. Первым; ввёл в научный обиход термины ион, катод, анод, электролит, диэлектрик, диамагнетизм, парамагнетизм и другие. Основоположник Отказ от ньютонова принципа дальнодействия и во введении понятия физического поля -непрерывной области пространства, сплошь заполненной силовыми линиями и взаимодействующей с веществом. Основа современного промышленного производства электричества и многих его применений. Основа для Создание теории электромагнитного поля и применения ЭМВ

Ампер Связь электрических и магнитных явлений, понятие предположил, что магнетизм вызван электрическими токами «на молекулярном уровне». правило для определения направления действия магнитного поля на магнитную стрелку, множество опытов по исследованию взаимодействия между магнитом и электрическим током; создал ряд приборов; магнитное поле Земли влияет на движущиеся проводники с током. Открыл взаимодействие между электрическими токами, сформулировал закон этого явления (закон Ампера), развил теорию магнетизма, предложил использовать электромагнитные процессы для передачи сигналов. Откуда следовала идея эквивалентности соленоида постоянному магниту, основа создания теории ЭМП.

Открыл магнитный эффект соленоида (катушки с током) Доказал теорему о циркуляции магнитного поля; изобрёл коммутатор и электромагнитный телеграф.

Эрстед Обнаружил действие электрического тока на магнитную стрелку. мысль, что свет представляет собой электромагнитные явления. переоткрыл термоэлектрический эффект; построил первый термоэлемент. Экспериментально изучал сжимаемость и упругость жидкостей и газов, изобрел пьезометр (1822). исследования по акустике, в частности пытался обнаружить возникновение электрических явлений за счет звука. Изобрел электрическую батарею Новой области физики -электромагнетизма. Дорога к теории электромагнетизма Максвелла

Ленц Основы электротехники. Закон, определяющий направление индукционного тока. закон теплового действия тока. Одна из важных предпосылок установления закона сохранения и превращения энергии.

Результат выполнения задания 4

Таблица 3-2

Классификация результатов научной деятельности ученых-физиков,

изучавших электромагнитные явления

Группы общих по смыслу результатов Названия групп

I. Установил закон взаимодействия электрических зарядов. 3. Установил количественные закономерности прохождения электрического тока через проводники. 5. Установлены законы электролиза. 6. Открыт закон теплового действия тока. 7. Обнаружено действие электрического тока на магнитную стрелку. 10. Сформулировано правило для определения направления действия магнитного поля на магнитную стрелку. II. Установлена связь электрических и магнитных явлений. 15. Установлено влияние магнитного поля Земли на движущиеся проводники с током. 16. Открыто взаимодействие между электрическими токами и закон этого взаимодействия. Научная информация о физических явлениях и закономерностях их протекания

2. Разработан метод определения единицы электрического заряда (Эксперименты с крутильными весами) 8. Проведено множество опытов по исследованию взаимодействия между магнитом и электрическим током. 22. Создан ряд приборов для физических исследований Развитие эксперимента - метода открытия новых явлений и законов на эмпирическом и теоретическом уровнях познания

9. Введено понятие физического поля. 17. Создано учение об электромагнитном поле. 18. Предсказаны электромагнитные волны. 19. Высказано предположение о том, что магнетизм вызван электрическими токами «на молекулярном уровне». Физические теории: объяснение уже открытых явлений и закономерностей и предсказание новых

12. Открыт магнитный эффект соленоида (катушки с током). 20. Открыто явление электромагнитной индукции. Предложено использовать электромагнитные процессы для передачи сигналов. 4. Заложены основы электротехники. 13. Создана первая модель электродвигателя. 21. Создан первый трансформатор. 14. Изобрён электромагнитный телеграф. Основа промышленного производства и развития технологий

Результат выполнения задания 5

Таблица 3-3

Классификация оценок значения результатов научной деятельности

Ценность результатов Критерии ценности

1. Метод Кулона позволил проводить количественные исследования электрических явлений. 2. Дальнейшие работы Ома по электричеству. 7. Вдохновило целый ряд ученых на проведение новых экспериментов. Новые методы научных исследований, возможность получения новых знаний о природе

5. Открытие новой области физики -электромагнетизма. 6. Одна из важных предпосылок установления закона сохранения и превращения энергии. 8. Молния, которая осветила темную комнату. Обнаружение неизвестных явлений, новая область физических исследований, создание теории этих явлений

4. Основа для создания теории электромагнитного поля и применения ЭМВ. Дорога к теории электромагнетизма Максвелла Объяснение мира природы

3. Основа современного промышленного производства электричества и многих его применений Развитие производства и технологий, улучшение качества жизни человека