A kompetenciafejlesztés lehetőségei a fizikában Radnóti Katalin ELTE TTK Fizikai Intézet rad8012@helka.iif.hu Honlap: http://members.iif.hu/rad8012/

Az előadásban érintett témák A kulcskompetenciák rendszere. A kompetenciafejlesztés néhány lehetősége a fizika tantárgy esetében feladatmegoldás, komplex problémamegoldás témakörében.

Kulcskompetenciák az élethosszig tartó tanuláshoz

A mozgás teljes mértékben hasonló a függőleges hajításhoz Mekkora sebességgel érkezett az elektron a 20 cm hosszú síkkondenzátor lemezei közé, azokkal párhuzamosan, ha az E=10000V/m térerősség hatására a kondenzátoron való áthaladás után eltérése az eredeti irányától 5 cm? (Az elektron tömege 9,1x10-31 kg, töltése -1,6x10-19 C.) Az ábra forrása: http://www.ibela.sulinet.hu/atomfizika/katodsug/katodsugarzas.htm Megoldás Az elektron a kondenzátorlemezekkel párhuzamosan egyenes vonalú egyenletes mozgást végez a beérkezési sebességével, míg arra merőlegesen egyenletesen gyorsuló mozgást. Az elektron addig az időtartamig, amíg 20 cm-t megtesz egyenes vonalú egyenletes mozgással, pontosan ugyanannyi ideig 5 cm-t egyenletesen gyorsulva tesz meg. A keresett sebesség v = 26 000 000 m/s. A mozgás teljes mértékben hasonló a függőleges hajításhoz (analógiás transzfer). Mechanikai mozgás elektromos környezetben.

Mely kompetenciák fejlesztése valósítható meg? Matematikai, természettudományos és technológiai kompetenciák A fizika tanítása során ezt fejlesztjük legjobban. Feladatok szerepe a fizika tanításában: a fizikában megszerzett ismeretek alkalmazása, azok matematikai megfogalmazása, mint képletekkel történő leírás, majd matematikai műveletek elvégzése, mennyiségi viszonyok érzékeltetése, nagyságrendek szerepe (elemi töltés), jelentősége. Minden esetben fontos azonban, hogy a feladatok valamilyen életszerű kontextusba legyenek elhelyezve (katódsugárcső, TV)! Anyanyelvi kommunikáció A fizikai jellegű feladatok megoldásához is elengedhetetlen az értő olvasás, hogy a megadott szövegből képes legyen a diák kiolvasni a megoldáshoz szükséges információkat. A feladat megoldását követően a diáknak azt megfelelően kommunikálni kell, le kell azt írni, úgy, hogy az egy kívülálló, általában a javító tanár, számára egyértelmű legyen.

Mely kompetenciák fejlesztése valósítható meg? Tanulásmódszertan A probléma megértése, a jelenség elképzelése, a megoldáshoz szükséges fizikai ismeretek megkeresése, a lényeges információk kigyűjtése, rendszerezése, esetleg ábra készítése. A tanulási folyamatokkal kapcsolatos metakognitív tudásrendszer kialakítása, mely fontos eleme az élethosszig tartó tanulásnak. Személyközi és állampolgári kompetenciák Feladatmegoldások esetében, különösen, amikor igényesebb, érdekesebb feladatról van szó és véleményünk szerint az említett feladat ilyen érdemes csoportmunkában dolgozni a diákoknak. Digitális írástudás és vállalkozói kompetencia Amennyiben a diákok, vagy egy részük szívesen foglalkozik tovább a feladattal, akkor még szélesebb körű kompetenciafejlesztésre, differenciálásra is lehetőséget ad a feladat, mint pl. számítógépes ábra, netán szimulációs program készítése, nem csak elektronok, hanem pl. protonok mozgásának tanulmányozása stb. A diákok sokféle saját ötlettel is előjöhetnek, újításokat tehetnek, javasolhatnak, mely a vállalkozói kompetencia fontos eleme.

Hogyan mozog a villamos? Cél: Különböző mozgástípusok elkülönítése a gyerekek előzetes ismereteinek felhasználásával egy konkrét, a gyermekek számára ismerős mindennapi élethelyzet vizsgálata alapján. Problémafelvetés Hogyan mérnéd meg, hogy a 24-es villamos átlépi-e az iskola közvetlen környezetében a megengedett sebességet? Milyen eszközöket használnátok a mérés során? Milyen mennyiségeket mérnétek meg? Hogyan történne a mérés? A mérési adatokból hogyan következtetnétek a villamos mozgására? A feldolgozás lépései A tanulók csoportos problémamegoldása. Csoportbeszámolók. A csoportok munkájának értékelése. Az eszköz megépítése. Mérések. Mérési eredmények kiértékelése.

Feladatok kiosztása Wagner Éva, Deák Diák Iskola

Csoportbeszámolók

Mozgó test nyomképe

Mozgó test nyomképnek kiértékelése

Mely kompetenciák fejlesztése valósítható meg? Matematikai, természettudományos és technológiai kompetenciák Fizikai ismeretek kialakítását kezdjük el, azok matematikai megfogalmazását, mint grafikonokkal, képletekkel történő leírását, majd különböző matematikai műveletek elvégzését. A technológiához annyiban kapcsolódhat a feladat, hogy napjain fontos közlekedési eszköze, a villamos szerepel konkrét példaként. Anyanyelvi kommunikáció A probléma megoldásához elengedhetetlen az értő olvasás, hogy a megadott szövegből képesek legyenek a diákok kiolvasni magát a feladatot, majd közösen a csoportban összegyűjteni a megoldáshoz szükséges információkat. A feladat megoldását követően a diákoknak megfelelően el kell tudni mondani javaslataikat, hogy az osztály számára érthető legyen. Tanulásmódszertan A lényeges momentumok összegyűjtése, rendszerezése, esetleg ábra készítése, a megoldáshoz szükséges előzetes ismeretek mozgósítása, működő modell elkészítése, azzal mérések végzése, a mérési eredmények grafikus ábrázolása, és annak alapján következtetések levonása. A tanulók metakognitív tudásrendszerének formálása, melyre külön is célszerű odafigyelni, melyre a feladat befejező részében kerülhet sor, amikor visszatekintenek a teljes folyamatra a probléma felvetődésétől annak megoldásáig. Ez napjaink tantervfejlesztéseinek egyik fontos célkitűzése.

Mely kompetenciák fejlesztése valósítható meg? Személyközi és állampolgári kompetenciák A probléma megoldása során csoportmunkában dolgoztak a diákoknak. A probléma életszerű volt, olyan, mely valóban előfordulhat. Tovább bővíthető pl. a közlekedéssel kapcsolatos környezeti kérdések számbavételével. Digitális írástudás Amennyiben a diákok, vagy egy részük szívesen foglalkozik tovább a feladattal, akkor még szélesebb körű kompetenciafejlesztésre is lehetőséget ad a feladat, mint pl. számítógépes grafikon, netán szimulációs program készítése, stb. Hasonló feladat szerepelhet a későbbi évfolyamokon is, ahol már a diákoknak komolyabb számítástechnikai ismereteik vannak. Vállalkozói kompetencia A diákok sokféle saját ötlettel is előjöhettek, javasolhattak, mely a vállalkozói kompetencia fontos eleme.

KÖSZÖNÖM A FIGYELMET! Sajdik Ferenc ábrái