Abstract
Sociological studies state a decrease in the interest of young people in the study of physics. The article discusses the reasons for this phenomenon and reveals the problems that the school education system is facing today, including education in cadet corps and schools, in terms of preparing students in physics.

Key words: natural science literacy, training in physics, cadet corps, school education, competence.

----------------

Социологические исследования констатируют, что относительное количество выпускников общеобразовательных организаций, сдающих единый государственный экзамен по физике за последние 5-7 лет снизилось на четверть (рис. 1). В чем причины падения интереса к изучению физики?

Рис. 1. Динамика доли выпускников сдававших ЕГЭ по физике в последние десять лет (в процентах от общего числа сдававших ЕГЭ)

Она из причин видится нам в том, что в программах школьной подготовки по физике отсутствуют результаты научных исследований, полученные за последние 30-40 лет. Последние достижения науки, которые были включены в программы подготовки по физике в школе соответствуют второй половине прошлого века: физика атома и атомного ядра - научные исследования 1960-х годов; физика полупроводников и их практическое применение (лазеры) – научные достижения 1970-х годов; физика высокотемпературной сверхпроводимости – достижения науки 1980-х годов. В учебных программах школьного курса физики не представлены такие новые разделы науки как: физика перколяционных процессов в полупроводниках; физика квантово-размерных явлений и низкоразмерных систем; физика фазовых переходов. У многих учащихся при изучении предмета складывается ощущение, что на фоне развития гуманитарных наук физика - устаревший предмет.

Представляется, что процесс обучения следует выстраивать таким образом, чтобы физика как дисциплина воспринималась учащимися целостно, включая последние достижения этой науки, а не как набор разрозненных разделов, описывающих знания прошлых веков.

Действенным способом формирования устойчивого интереса учащихся к предмету и развитию у них исследовательской компетентности, является вовлечение учащихся в проектно-исследовательскую деятельность на базе современных достижений науки и техники. Такая образовательная деятельность может быть развернута с применением современного исследовательского оборудования при сотрудничестве средних образовательных учреждений с вузами [1, 2]. Тематика проектно-исследовательской деятельности может быть построена на достижениях в области современных наукоемких технологий и передовых научных достижений. В качестве примера можно привести работу выполненную кадетами Кронштадтского морского кадетского военного корпуса в сотрудничестве с преподавателями кафедры физической электроники Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена. Здесь в лаборатории наноматериалов было проведено исследование морфологии поверхности и проводящих свойств пленок ZnO с помощью методов атомно-силовой и туннельной микроскопии.

Фактором, серьезно влияющим на процесс подготовки учащихся по физике, является увеличение роли дистанционного обучения и уменьшение количества аудиторных занятий. Используемые в таком образовательном процессе учебные пособия должны обеспечивать возможность самостоятельного изучения предмета и предусматривать возможность диалога с преподавателем. А во время аудиторных занятий целесообразно применять компьютерные интерактивные модели. Примером таких моделей может служить комплекс демонстрационных материалов GeoGebra, способствующий развитию интереса к изучению физики.

Выпускники общеобразовательных учреждений, военных училищ, должны обладать функциональной грамотностью - комплексом знаний умений и навыков, необходимых для решения широкого спектра жизненных задач в различных сферах человеческой деятельности, общения и социальных отношений [3]. Важной составляющей функциональной грамотности, непосредственно связанной с предметной областью «физика» выступает естественнонаучная грамотность. Компетенциями, которыми в этой связи должны обладать учащиеся в соответствии с требованиями государственного стандарта общего образования являются: понимание основных особенностей естественнонаучного исследования; умение объяснять явления на основе имеющихся знаний; умение использовать научные доказательства и имеющиеся данные для получения выводов [4, 5].

Согласно результатам международных исследований образовательных достижений учащихся PISA (Programme for International Student Assessment) [5], современные российские учащиеся не обладают в должной мере умениями работы с физическим текстом, не умеют преобразовывать и сопоставлять информацию, представлять её в различном виде. Там, где требуется дать краткий ответ на вопрос по прочитанному тексту учащиеся справляются с заданием, но если требуется сопоставить одну и ту же информацию записанную в таблице и представленную в виде графиков – уже нет. Современные школьники не владеют умением сопоставлять информацию, представленную в различном виде.

Анализ естественнонаучной грамотности по результатам исследований PISA позволяет заключить: обучающиеся в состоянии найти ответ в тексте на вопрос без необходимости преобразования информации; основные ошибки связаны с невнимательным прочтением текста, несформированностью умений анализа информации представленной в виде диаграмм, текста и графиков, несформированностью умений конвертировать информацию в различные виды; средний процент выполнения заданий участниками исследований не превосходит 60%, что нельзя считать достаточным показателем сформированности естественнонаучной грамотности.

Какие рекомендации можно предложить преподавателям дисциплин естественнонаучного цикла по повышению естественнонаучной грамотности учащихся?

Во-первых, следует разбирать с учащимися качественные задачи, требующие установки причинно-следственных связей, при этом тематика данных задач должна быть приближена к реальной жизни.

Во-вторых, следует разбирать задачи с деформированным текстом, требующие применения предметных знаний из реальной жизни.

В-третьих, следует использовать в процессе подготовки расчетные задачи, приближенные к реальной жизни.

В качестве примера заданий по физике на установку причинно-следственных связей могут выступать задания, представленные в виде текста с использованием таблиц, базирующихся на анализе этого самого текста.

Рассмотрим пример такого задания (встречается при сдаче ЕГЭ): деревянный кубик с ребром 10 см плавает частично погруженный в воду. Его начинают медленно погружать, действуя силой, направленной вертикально вниз. В таблице приведены значения модуля силы, под действием которой кубик находится в равновесии частично или полностью погруженный в воду. Выберите все верные утверждения на основании данных, приведенных в таблице.

Учащиеся решают предложенную задачу и устанавливают причинно-следственные связи, отраженные в таблице.

Такие таблицы могут содержать утверждения в части описания физического эксперимента и пояснения к данному эксперименту. От учащегося здесь требуется дать ответ на соответствие предложенного утверждения и пояснения физического эксперимента.

Подводя итог, заметим: серьезные проблемы сегодняшнего дня в обучении физике в общеобразовательной школе, вызванные целым рядом причин (сменой педагогических кадров, слабой мотивацией получения знаний, сокращением учебных часов, частичным переходом на дистанционное обучение) требуют адекватной реакции научно-педагогического сообщества, которая включает разработку и новых подходов к обучению, и новых учебных пособий.

Литература

1. В.А. Доронин. И.И. Хинич Формирование у будущих учителей физики опыта организации проектно-исследовательской деятельности // Человек и образование: Академический вестник института педагогического образования и образования взрослых РАО. CПб. 2015. №2 (43). С. 109-112.

2. В.А. Доронин, И.И. Ханин Курирование исследовательской деятельности учащихся школ преподавателями и студентами педагогического вуза // Педагогический журнал. М. 2019. №5A-II. С.682-689.

3. В.А. Доронин, Г.Ю. Балакирева Профориентационная работа среди кадет по физике и развитие профессионально-значимых умений преподавателей // Междисциплинарность науки как фактор инновационного развития: сборник статей Международной научно-практической конференции. Уфа. 2021. Т. 1. С. 154-160.

4. С.В. Лозовенко Организация исследовательской деятельности учащихся по физике в рамках STEM-центра // Материалы XIII Международной научной конференции “Физика в системе современного образования”. СПб.: Изд-во ООО “Фора-принт”. 2015. Т. 2. С. 122-123.

5. Н.И. Меркушова. Н.И. Формирование и оценка функциональной грамотности школьников // Школьная педагогика. 2021. № 1 (20). С. 3-7.

Рекомендовано к публикации:
А.А.Ахаян, доктор педагогических наук, член Редакционной Коллегии

Literature

1. V.A. Doronin, I.I. Shinich. Formirovaniya u byduchix uchiteley fiziki opita prganizasii proektno-issledovatel’skoy deiatel’nosti // Chelovek I obrazovaniye: Akademicheskiy vesnic institute pedagogicheskogo obrazovaniya i obrazovaniya vzroslix PAO. St. Petersburg. 2015, №2. pp.109-112.

2. V.A. Doronin, S.D. Shanin Kurirovaniye issledovatel’skoy deiatel’nosti uchashixsia shkol prepodavateliami I studentami pedagogicheskogo vuza // Pedagogicheskiy gurnal. Moscow. №5. pp. 682-689.

3. V.A. Doronin, G.Yu. Balakireva Proforientasionnaya rabota sredi kadet po fizike I razvitiye professionalno-znachimyx umeniy prepodavatelia // megdischiplinarnosti nauki kak factor innovacionnogo razvitiya: sbornic statey Megdunarodnogo nauchno-prakticheskoy konferensii. Ufa. 2021. Т. 1. pp. 154-160.

4. S.V. Lozovenko S.V. Organizasiya issledovatelskoy deiatelnosti uchashixsiy po fizike v ramkax STEM-sentra // Fizika s sisteme sovremennogo obrazovaniya St. Petersburg. 2015. №2. pp.122-123.

5. N.I. Merkulova Formirovaniye i ozenka funksional’noy gramotnosti shkol’nikov // Shkolnaya pedagogika. №1. pp 3-7.