Transcript НИИ ИСРОО
Метапредметный подход в НИИ ИСРОО преподавании естественнонаучных дисциплин Отдел эпистемологии и философии образования НИИ ИСРОО © И.С. Чаусов, НИИ ИСРОО, 2010 И.С. Чаусов НИИ ИСРОО Чем страшно образование, нацеленное на запоминание? Ричард Ф. Фейнман © И.С. Чаусов, НИИ ИСРОО, 2010 Студенты не совмещают факты. Они не знают даже того, что они уже «узнали». Я плохо представляю, что происходит с людьми: они не учатся путем понимания. Они учатся каким-то другим способом — путем механического запоминания или как-то иначе. Их знания так хрупки! НИИ ИСРОО Что такое метапредметы? Знание о предметах как таковых Метапредметный подход в преподавании дисциплин Работа с предметными формами мышления Видение устройства предмета Традиционное предметное образование Работа со сведениями Разрозненные предметные знания © И.С. Чаусов, НИИ ИСРОО, 2010 Преподавание метапредметов Работа с универсальными способами мышления НИИ ИСРОО Зачем нужны метапредметы? В современном обществе повсеместной стала быстрая смена требований к профессиональным знаниям и компетентностям Необходимо складывать собственную стратегию профессиональной самореализации, поскольку готовых социальных мест для выпускников нет Областью современного творчества и самореализации становятся проекты новых областей деятельности планетарного масштаба © И.С. Чаусов, НИИ ИСРОО, 2010 Невозможно осваивать новые профессиональные знания, средства и методы, оставаясь только в рамках одного предмета НИИ ИСРОО Некоторые примеры «метапредметной» работы ученых Джеймс Уотсон и Френсис Крик Нобелевские лауреаты по физиологии 1961 года © И.С. Чаусов, НИИ ИСРОО, 2010 Эрвин Шредингер Нобелевский лауреат по физике 1933 года НИИ ИСРОО Некоторые примеры «метапредметной» работы ученых Андрей Гейм и Константин Новоселов Нобелевские лауреаты по физике 2010 года © И.С. Чаусов, НИИ ИСРОО, 2010 Ричард Фейнман Нобелевский лауреат по физике 1965 года НИИ ИСРОО Что метапредметный подход позволяет сделать преподавателю-предметнику? Зададимся задачей: © И.С. Чаусов, НИИ ИСРОО, 2010 Ввести школьников в такую новую область знаний, как спинтроника НИИ ИСРОО Традиционный подход к этой задаче Пройти школьный курс физики и химии 2014 Поступить в институт и пройти общий курс физики 2017 2019 Написать литературный обзор и защитить кандидатскую диссертацию 2022 Стать бакалавром, поступить в магистратуру и прослушать спецкурс по спинтронике © И.С. Чаусов, НИИ ИСРОО, 2010 2010 Сдать экзамены за 1 – 3 курсы и прослушать курс физики твердого тела НИИ ИСРОО Метапредметный подход к этой задаче Найти интересный вопрос, с которого должны начаться размышления школьников © И.С. Чаусов, НИИ ИСРОО, 2010 Сколько стоит спиновая квантовая точка из графена? НИИ ИСРОО Метапредметный подход к этой задаче Ввести понятия электрона и ядра за счет смены идеальных представлений о них как волнах материи или как о частицах Н. Бор Л. де Бройль Э. Шредингер © И.С. Чаусов, НИИ ИСРОО, 2010 Дж. Томсон НИИ ИСРОО Метапредметный подход к этой задаче Построить модель спина электрона и ядра исходя из введенных понятий Спин – показатель обменного взаимодействия © И.С. Чаусов, НИИ ИСРОО, 2010 Спин – собственный момент импульса НИИ ИСРОО Метапредметный подход к этой задаче Сформулировать способ связи разных видов движения и зарядов электронов и ядер и видов взаимодействий в веществе Радиальное Угловое (поступательное) (вращательное) Кулоновская корреляция Кулоновская корреляция Спин Обменное Спинорбитальное Магнитный момент Спин-спиновое дипольное Спинорбитальное © И.С. Чаусов, НИИ ИСРОО, 2010 Электрический заряд НИИ ИСРОО Метапредметный подход к этой задаче Нарисовать схему передачи спин-спинового и обменного взаимодействий в разных веществах, например, в графене © И.С. Чаусов, НИИ ИСРОО, 2010 НИИ ИСРОО Что владение этими новыми знаниями дает школьникам? Российская школа Полупроводниковые технологии Министерство обороны США Спинтроника © И.С. Чаусов, НИИ ИСРОО, 2010 Классическая физика магнетизма Инновационный центр «Сколково» НИИ ИСРОО Какие курсы, подобные описанному, мы уже проводили? Понятие валентности. Построение понятия в рамках категорий состав, структура и процесс. От представления о валентности в химии XVIII века к структурной химии и далее к химии гипервалентных соединений Модель самоорганизации. За счет моделирования взаимодействия в магнитомеханических (маятники) и физико-химических (растворы) системах строится модель самоорганизации систем с обратными связями © И.С. Чаусов, НИИ ИСРОО, 2010 Идеализация жидкости. Смена различений (смесь – соединение; газ – кристалл; хаос – когерентность) позволяет ввести разные теории жидкостей и растворов НИИ ИСРОО Обучение метапредмету «Знание» на естественнонаучном материале Метапредметная технология Предметные области Можно ли планировать научные открытия? Мое личное знание Физика, химия, биология, история, обществознание Явление сверхпроводимости Знание о незнании Физика, химия Мельчайшая ячейка вещества Системнотипологическое понятие Физика, химия Есть ли внеземная жизнь? Работа с различениями Биология, физика, химия © И.С. Чаусов, НИИ ИСРОО, 2010 Тема курса НИИ ИСРОО Обучение метапредмету «Проблема» на естественнонаучном материале Метапредметная технология Предметные области Парадокс Эйнштейна – Подольского Розена Проблематизация на основе критического эксперимента Физика, информатика Возможно ли регенерировать потерянные органы? Проблема как граница применимости модели Биология, химия, информатика Существует ли симметрия Вселенной? Проблематизация законов результатами экспериментов Физика, химия, геометрия, астрономия © И.С. Чаусов, НИИ ИСРОО, 2010 Тема курса НИИ ИСРОО Обучение метапредмету «Знак» на естественнонаучном материале Метапредметная технология Предметные области Типы химических формул Эпистемическая проработка картинки Химия, физика, геометрия, алгебра Как выглядит внеземная жизнь? Категориальная проработка картинки Биология, химия, физика, астрономия, география Как искать месторождения полезных ископаемых на Луне? Схема как обнаружение способа География, физика, химия, биология, астрономия © И.С. Чаусов, НИИ ИСРОО, 2010 Тема курса НИИ ИСРОО Обучение метапредмету «Задача» на естественнонаучном материале Метапредметная технология Предметные области Как дистанционно исследовать атмосферу других планет? Построение способа на основе модели Химия, физика, география, астрономия Как заранее предсказывать стихийные бедствия? Построение моделей География, физика, астрономия К какому классу живых систем отнести вирусы? Рефлексия и перепроектирование способа Биология, химия © И.С. Чаусов, НИИ ИСРОО, 2010 Тема курса НИИ ИСРОО Существуют ли учебные пособия по метапредметам? • Химическая реакция – результат столкновения молекул или обмен квантами света? Митогенетическое излучение и фотоника. Химия. Биология • Какова геометрия атомного ядра? Химия. Физика • Катализ – Химия. Физика химическое или физическое • Понятие функции. Алгебра. Геометрия. явление. © И.С. Чаусов, НИИ ИСРОО, 2010 • Динамика Аристотеля – динамика Галилея. Проблема как столкновение онтологий и выход на новую физическую онтологию. Физика НИИ ИСРОО © И.С. Чаусов, НИИ ИСРОО, 2010 Спасибо за внимание!