Формирование метапредметных связей при обучении предмета физика.

Формирование метапредметных связей при обучении предмета физика.

учитель физики Цирулик Л.Д.

В сегодняшнем, быстро меняющемся мире, физика, как предмет,
способствует формированию основных компетенций учащихся.
На занятиях по физике осуществлялась учебно-познавательная и
политехническая направленность в изучении учебного материала,
с применением полученных знаний на практике, на основе наблюдений, проведения опытов, анализа и обобщения результата.

При изучении раздела «Оптика» мы решали качественные задачи, применимые к знанию автомобиля и его приборов. Выбор темы был интересен учащимся, так как многие из них интересовались устройством и вождением автомобиля и знания по оптике позволили им познать автомобиль с другой стороны, формируя и углубляя понимание изучаемых процессов.

В разделе «Оптика» рассмотрели следующие задачи:
какие зеркала лучше использовать в автомобиле – плоские, вогнутые, или выпуклые, почему у автомобиля по бокам укреплены небольшие зеркала?
Выяснили, что водителю зеркала необходимы для общего обзора, видеть, что происходит на дороге с боку и сзади автомобиля. Учащиеся в ходе дискуссии пришли к пониманию, что лучше использовать выпуклое зеркало, так как при этом, изображение всегда получается прямым и уменьшенным, что позволяет просматривать значительное поле зрения за машиной. Вогнутое зеркало будет давать прямое изображение, если его фокус будет располагаться позади машины, изображение будет увеличенным и водитель увидит только малый участок дороги, что не безопасно в пути. Плоское зеркало даёт прямое изображение в натуральную величину, но поле зрение у него меньше чем у выпуклого зеркала. Таким образом, в процессе мысленной деятельности пришли к выводу, что для безопасности движения эффективнее использовать по бокам автомобиля два выпуклых зеркала.

Зачем стёкла автомобильных фар делают рифлёными, а не гладкими? Обращая внимание, что при такой конструкции фары автомобиля состоят как бы из маленьких треугольных призм. Луч в призме отклоняется к основанию, преломляясь в гранях набор этих призм позволяет направить свет лампы после отражения в нужном направлении, то есть вниз, на дорогу.
На основе техники позиционного анализа разобрались на каком физическом явлении основан принцип действия поляроидов, которые также устанавливаются на фарах и автомобилях для защиты водителей от слепящего действия фар встречных авто машин в ночное время суток Выясняем, что поляроиды- это плёнки из особых кристаллов, например герапатита, нанесённых на стекло или целлулоид. Они пропускают световые волны с колебаниями, лежащими только в одной плоскости. Если, например, установить на стёклах и фарах поляроиды, оптические оси которых параллельны и составляют 45⁰ с горизонтом, то световые колебания, испускаемые фарами встречных машин, будут перпендикулярны плоскости, в которой поляроид, укреплённый на ветровом стекле, пропускает колебания, и встречный свет будет гаситься, не ослепляя глаза водителя. Учащиеся, развивая ситуацию, пришли к выводу, что водитель, увидит встречный транспорт только в свете фар своего автомобиля, что сделает движение на дорогах более безопасным.

Обучаемые обратили внимание, что в ясные солнечные дни на хорошо асфальтированных участках шоссе им приходилось наблюдать что впереди, на расстоянии 80-100 метров участки дороги кажутся покрытыми лужами. Разобраться в этом вопросе им помогли теоретические знания, полученные при изучении преломления света на границе двух сред, когда наблюдается кажущиеся изменения форм предметов и размеров. Выяснили, что у тёплого воздуха вблизи асфальта показатель преломления меньше, чем холодных, выше лежащих слоев, поэтому происходит полное внутреннее поглощение света от границы раздела этих слоёв, и асфальт кажется, столь же хорошо отражающим свет, как и поверхность воды.

Знания по волновой оптике способствовали изучению вопроса о том, почему сигнал опасности принят красного цвета. Решали задачи, которые помогли убедиться, что длинные световые волны рассеиваются слабее коротких, а красные лучи рассеиваются в воздухе слабее фиолетовых почти в 16 раз, поэтому красный сигнал виден дальше, чем другие. Разобрались в вопросе «Почему дорожные знаки делают не на белом, а жёлто- зелёном фоне?». В ходе обсуждения выяснили, что глаз человека принадлежит к числу самых чувствительных аппаратов, способных регистрировать присутствие света. Действие света на глаз сводиться к некоторому химическому процессу, вызывающему раздражение зрительного нерва в соответствующих центрах головного мозга. Глаз человека наиболее чувствительный к лучам света, относящимся к средней части сплошного спектра, т.е. жёлтым и зелёным. Затронули вопрос о фарах жёлтого света, которые хорошо освещают дорогу в туманную погоду. Практически все ребята отметили, что жёлтый свет сравнительно слабо рассеивается и к лучам этого света наиболее чувствителен наш глаз.

Во всех перечисленных случаях отрабатывалась методика применения полученных знаний учащимися на практике на основе наблюдения, умение оперировать числовыми величинами и выделять главное в дискуссии, понимать и осмысливать ситуацию в целом, познавать технику с разных позиций, углубляя свои знания по физике, дифференцируя и интегрируя их на практике, формируя метапредметные компетенции.

В итоге, у обучаемых возросла эффективность знаний по разделу физики, как «Оптика».

1. Ландсберг Г.С. элементарный учебник физики том 3 М. Наука 1972.

2. Макишев Г.Я. Буховцев Б. Б. физика 11 кл. М. Просвещение 2005 г.

3.Тульчинский М.Е. Сборник качественных задач по физике М. Просвещение» 1961.

4. Хуторской А.В. Метапредметный подход в обучении М. изд-во. «Эйдос» Издательство института образования человека. 2012.