Системно-функциональный подход при изучении физических законов.

Статья

«Системно-функциональный подход

при изучении физических законов

в условиях внедрения федеральных государственных

образовательных стандартов (ФГОС)»

Шагов Сергей Николаевич

учитель высшей квалификационной категории

МОУ «СОШ №5» имени Воинов 100 и 101 отдельных

стрелковых бригад

Эта статья посвящена системно-функциональному подходу в обучении и воспитании школьников при изучении физических законов. В начале статьи я расскажу о структуре знания курса физики, а во второй половине – приведу примеры применения данного подхода на своих уроках физики по изучению физических законов.

1.Структура знания курса физики

Структуру знания курса физики можно кратко показать на следующей схеме:

Рассмотрим функции основных элементов знаний:

1.Физическое явление – служит объектом учебного познания и усвоения для обучающихся. На базе явлений осуществляется воспитание и развитие обучающихся.

2.Научная теория – объяснение физических явлений, предсказание их протекания, поиск количественных характеристик, выявление закономерностей и возможных путей использования.

3.Научный факт – служит экспериментальным основанием для развития теории.

4.Гипотеза (научное предположение) – объясняет конкретно установленные факты.

5.Идеальный объект – абстрагирование от несущественных свойств изучаемых явлений и концентрация внимания на существенных свойствах.

6.Физическая величина – является количественной характеристикой физических явлений.

7.Закон – устанавливает связи, взаимозависимости, знание которых позволяет управлять физическими процессами.

8.Практическое применение – нахождение способов практического применения положительных сторон изучаемого явления и способов борьбы с его негативными проявлениями. Это конечная цель научного знания.

9.Задачи – моделирование в учебных целях практических явлений и ситуаций, протекающих в природе или на создаваемых человеком установках.

2.Системно-функциональный подход к изучению физических законов.

В курсе физики несколько десятков физических законов. Например, в курсе физики средней школы, их около трёх десятков. Законы выражены формулами. Кроме них ещё есть около восьми десятков формул, не названных законами, но имеющих функции закона. Их совместный анализ позволяет увидеть общность внешней формы математического выражения, из которой следует аналогичность технологии образования производного знания о законах.

На своих уроках физики с обучающимися я использую следующую структуру знания о физических законах:

1.Формула, описывающая физический закон.

2.От чего зависит величина, стоящая в левой части уравнения?

3.Как зависит величина, стоящая в правой части уравнения, от каждой из величин правой части?

4.Формулировка физического закона.

5.Как называется коэффициент пропорциональности в формуле закона?

6.Каков физический смысл коэффициента пропорциональности?

7.Получите наименование единицы коэффициента пропорциональности в СИ.

8.Чему равен коэффициент пропорциональности? (Найдите в справочнике).

9.Границы применимости закона.

Технология получения ответов на каждый из этих вопросов аналогична для любого из законов или уравнений, имеющих функции законов. Вместо того, чтобы заучивать порядка нескольких сотен формулировок, достаточно освоить восемь приведённых выше правил системного усвоения. Запомнить остаётся только формулу закона. Объём информации для механического запоминания сокращается примерно в сотню раз, а уровень осмысленности получаемого знания увеличивается.

В качестве примеров разберём несколько законов, изучаемых в курсе физики. Первый пример – закон всемирного тяготения (F = Gm₁m₂/r²). Я предлагаю обучающимся анализ проводить в виде таблицы:

Второй пример – закон Ома для участка электрической цепи (I = U/R). Готовим таблицу:

Данную схему системного усвоения физических законов я использую при изучение нового материала, при устном опросе, при повторении материала.

Источники при подготовке материала:

1.Крутский А.Н. Системно-функциональный подход к усвоению знаний. – Барнаул: БГПУ, 1993.

2.Крутский А.Н. Психодидактическая технология системного усвоения знаний. – Барнаул: БГПУ, 2002.

3.Пёрышкин А.В., учебник физики для 7 класса, М.: Дрофа, 2017.

4.Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н., учебник физики для 10 класса, М.: Просвещение, 2017.