Фізика і астрономія. 7–11 класи

СТАРША ШКОЛА. 10 КЛАС

ФІЗИКА І АСТРОНОМІЯ

(авторський колектив під керівництвом Ляшенка О. І.)

НАВЧАЛЬНІ ПРОГРАМИ ДЛЯ 10-11 КЛАСІВ ЗАКЛАДІВ ЗАГАЛЬНОЇ СЕРЕДНЬОЇ ОСВІТИ (РІВЕНЬ СТАНДАРТУ, ПРОФІЛЬНИЙ РІВЕНЬ)*

Робоча група з підготовки програми з фізики і астрономії для старшої школи

Ляшенко Олександр Іванович, доктор педагогічних наук, професор, академік НАПН України, академік-секретар Відділення загальної середньої освіти НАПН України;

Бар’яхтар Віктор Григорович, доктор фізико-математичних наук, професор, академік НАН України, радник Президії НАН України;

Бевз Анна Володимирівна, викладач Кропивницького інженерного коледжу Центрально-українського національного технічного університету;

Благодаренко Людмила Юріївна, доктор педагогічних наук, професор Національного педагогічного університету імені М. П. Драгоманова;

Головко Микола Васильович, кандидат педагогічних наук, доцент, заступник директора Інституту педагогіки НАПН України;

Горобець Юрій Іванович, доктор фізико-математичних наук, професор, член-кореспондент НАПН України, директор Інституту магнетизму НАН України;

Желтухіна Любов Анатоліївна, викладач Державного вищого навчального закладу «Лисичанськцй нафтохімічний технікум»;

Засєкіна Тетяна Миколаївна, кандидат педагогічних наук, заступник директора Інституту педагогіки НАПН України;

Зінчук Вадим Миколайович, учитель фізики та фізичного практикуму Київського природничо-наукового ліцею № 145;

* Витяг із програми «Фізика і астрономія. Навчальні програми для 10-11 класів закладів загальної середньої освіти (рівень стандарту, профільний рівень)» авторського колективу під керівництвом Ляшенка О. І., затвердженої наказом МОНУ від 24.11.2017 № 1539. Повний текст програми розміщено на сайті МОНУ. — Режим доступу: mon.gov.ua/ua/osvita/zagalna-serednya-osvita/navchalni-programi/navchalni-programi-dlya-10-11-klasiv

Карасик Володимир Давидович, вчитель фізики ЗОШ № 23 м. Дніпро, Заслужений учитель України;

Карлінська Яніна Валеріївна, кандидат педагогічних наук, викладач. Університетського коледжу Київського університету імені Бориса Грінченка;

Крячко Іван Павлович, в. о. завідувача лабораторії Головної астрономічної обсерваторії НАН України;

Ліскович Олена Володимирівна, кандидат педагогічних наук, доцент Миколаївського обласного інституту післядипломної педагогічної освіти;

Мартинюк Михайло Тадейович, доктор педагогічних наук, професор, академік НАПН України,, завідувач кафедри Уманського державного педагогічного університету імені П. Г. Тичини;

Ненашев Ігор Юрійович, головний редактор журналу «Фізика в школах України», Заслужений учитель України;

Непорожня Лідія Вікторівна, кандидат педагогічних наук, провідний науковий співробітник Інституту педагогіки НАПН України;

Сиротюк Володимир Дмитрович, доктор педагогічних наук, професор, завідувач кафедри Національного педагогічного університету імені М. П. Драгоманова;

Шут Микола Іванович, доктор фізико-математичних наук, професор, академік НАПН України, завідувач кафедри Національного педагогічного університету імені М. П. Драгоманова.

Пояснювальна записка

Навчальні програми з фізики й астрономії для 10-11 класів закладів загальної середньої освіти (рівень стандарту та профільний рівень) розроблені на основі Державного стандарту базової і повної загальної середньої освіти, затвердженого постановою Кабінету Міністрів України від 23.11.2011 № 1392.

Фізика та астрономія є фундаментальними науками, що вивчають загальні закономірності перебігу природних явищ, закладають основи світорозуміння на різних рівнях пізнання природи і дають загальне обґрунтування природничо-наукової картини світу. Крім наукового, вони мають важливе соціокультурне значення і є сьогодні невід’ємною складовою культури людської цивілізації, рушійною силою науково-технічного та соціально-економічного прогресу. Сучасна фізика виступає теоретичною основою сучасної техніки і технологій, а астрономія розкриває сутність пізнання матерії та Всесвіту. Це й визначає освітнє, світоглядне та виховне значення навчального предмета «Фізика і астрономія». Оскільки в старшій школі засвоєння фізичного і астрономічного компонентів освітньої галузі «Природознавство» мають споріднений предмет навчання, методи дослідження і, як правило, спільний внесок у формування наукової картини світу, пропонується ці два компоненти об’єднати в єдиний навчальний предмет «Фізика і астрономія», не втрачаючи при цьому своєрідності кожного з цих складників. Враховуючи це, фізичний та астрономічний складники за вибором учителя можуть викладатися інтегровано або як відносно самостійні модулі. Наприклад, у розділі «Механіка» вчитель може розглянути питання, що стосуються механіки небесних тіл, або навпаки, вивчаючи рух небесних тіл, розглядати гравітаційну взаємодію і закон всесвітнього тяжіння і т. п.

Формування ключових компетентностей учнів засобами предмета «Фізика і астрономія»

Навчання фізики і астрономії здійснюється на компетентнісних засадах і передбачає формування ключових і предметних компетентностей учнів. Засобами навчального предмета «Фізика і астрономія», незалежно від рівня його опанування здійснюється формування ключових компетентностей, необхідних кожній сучасній людині для її життєдіяльності.

Компетентнісний потенціал навчального предмета «Фізика і астрономія» у формуванні ключових компетентностей учнів розкрито у таблиці.

Ключова компетентність	Предметний зміст ключової компетентності і навчальні ресурси для її формування
Спілкування державною/рідною мовою	Уміння: • спілкуватися за проблематикою предмет сучасною науковою мовою з використанням усталених фізичних й астрономічних термінів та понять; • чітко та однозначно формулювати судження та аргументувати їх; • налагоджувати комунікації у процесі вирішення навчальних завдань та виконання проектів; • чітко та стисло викладати основний фізичний та астрономічний зміст питань у письмовій формі; • готувати та представляти повідомлення, доповіді та реферати, презентувати результати проектної діяльності. Ставлення: • виявляти ставлення та відзначати роль вітчизняної науки та її видатних представників; цінувати наукову українську мову; • об’єктивно оцінювати інформаційні наукові новини, зокрема, з найбільш актуальних напрямів сучасної фізичної та астрономічної науки. Навчальні ресурси: • підручники та посібники, електронні освітні ресурси, віртуальні лабораторії.
Спілкування іноземними мовами	Уміння: • оперувати найбільш вживаними в міжнародній практиці фізичними та астрономічними термінами; • користуватися іншомовними джерелами як додатковими під час виконання навчальних завдань та проектів; • представляти результати проектної діяльності в міжнародному науковому та освітньому просторі; брати участь в міжнародних фізичних та астрономічних конкурсах; • обговорювати науково-навчальні проблеми з використанням інформаційних ресурсів з учнями інших країн. Ставлення: • оцінювати особливості розвитку фізичної та астрономічної наук в світі, внесок зарубіжних учених у їх становлення та сучасні досягнення. Навчальні ресурси: • іншомовні інформаційні джерела.
Математична компетентність	Уміння: • застосовувати математичний апарат для розв’язування фізичних та астрономічних задач, обґрунтування та доведення тверджень; опрацювання, інтерпретації, оцінювання результатів експериментів і спостережень; побудови графіків фізичних процесів; моделювання фізичних та астрономічних явищ у формі математичних рівнянь і співвідношень. Ставлення: • усвідомлювати важливість математичних знань як інструментарію природничих наук, необхідної умови практичної реалізації їх досягнень у техніці та технологіях. Навчальні ресурси: • інформаційні джерела, що містять розрахункові та експериментальні завдання з фізики та астрономії.
Основні компетентності у природничих науках і технологіях	Уміння: • пояснювати явища природи, розуміти принцип дії та будову сучасної техніки, приладів та обладнання на основі фізичних та астрономічних знань; • характеризувати роль фізичних і астрономічних знань у формуванні природничо-наукової картини світу; • планувати та реалізовувати фізичні та астрономічні спостереження й експерименти, фіксувати та опрацьовувати й правильно інтерпретувати та оцінювати їх результати; • добирати методи та засоби дослідження природних явищ, адекватні поставленим завданням. Ставлення: • усвідомлювати значення фізики й астрономії для дослідження навколишнього світу; • оцінювати сучасні досягнення природничих наук та перспективи їх подальшого розвитку; • виявляти ставлення до актуальних проблем сучасного природознавства; • формулювати оціночні судження та пропонувати шляхи вирішення науково-освітніх завдань. Навчальні ресурси: • сучасна наукова-популярна інформація; • матеріали та результати конкурсів дослідницьких робіт; • навчальне обладнання.
Інформаційно-цифрова компетентність	Уміння: • використовувати інформаційні системи для швидкого та цілеспрямованого пошуку інформації; • визначати можливі джерела інформації, відбирати необхідну інформацію, оцінювати, аналізувати, перекодовувати інформацію; • користуватися сучасними гаджетами як інструментальними та вимірювальними засобами; • працювати з віртуальними лабораторіями, програмами-симуляторами; • створювати та досліджувати моделі фізичних і астрономічних явищ. Ставлення: • дотримуватися етичних норм під час роботи з інформаційними ресурсами. Навчальні ресурси: • електронні освітні ресурси та віртуальні лабораторії.
Уміння вчитися впродовж життя	Уміння: • планувати самостійне опрацювання навчального матеріалу з фізики та астрономії; • визначати цілі навчальної діяльності в короткотерміновому та довготерміновому періодах; • здійснювати самостійний пошук інформації з використанням різних видів джерел; • виділяти головне в опрацьовуваній інформації. Ставлення: • критично оцінювати власні досягнення; • усвідомлювати важливість самоосвіти для успішного життя. Навчальні ресурси: • навчальна та науково-популярна література; • електронні освітні ресурси.
Ініціативність і підприємливість	Уміння: • приймати рішення щодо вибору найбільш оптимальних альтернатив під час вирішення навчальних завдань з фізики та астрономії; • організовувати колективну роботу з виконання навчальних проектів, розподіляти завдання між членами групи; • виявляти ініціативу та відповідальність під час групової роботи над навчальними задачами; • розраховувати на основі отриманих знань економічну ефективність використання побутових приладів та обладнання, альтернативних джерел енергії; • пропонувати способи та засоби економії енергетичних, часових, фізичних ресурсів у навчальному процесі та побуті. Ставлення: • утверджувати рівень самооцінки, що відповідає об’єктивним результатам навчальної діяльності; • співвідносити очікувані результати та необхідні для їх досягнення ресурси; • усвідомлювати досяжність поставлених цілей як результату наполегливої праці; • оцінювати економічну ефективність прийнятих рішень під час вирішення навчальних та дослідницьких завдань з фізики й астрономії. Навчальні ресурси: • література про діяльність вчених — фізиків та астрономів, відкриття та виходи яких мали важливе значення для розвитку техніки і технологій та мали відчутний економічний ефект; • інформація про використання сучасних наукових досягнень у промисловості та виробництві.
Соціальна та громадянська компетентності	Уміння: • відстоювати аргументовано свої погляди на вирішення навчальних задач та сприймати аргументовані пропозиції товаришів; • дотримуватись принципів демократичності та відповідальності під час роботи в групі; • аналізувати значення досягнень вітчизняної природничої науки для розвитку української держави, підвищення добробуту її громадян; • пропонувати шляхи підвищення рівня соціального розвитку на основі сучасних фізико-астрономічних знань; • працювати у соціальних проектах. Ставлення: • оцінювати роль вітчизняної фізичної та астрономічної науки у розвитку людства; • усвідомлювати пріоритетність загальнолюдських цінностей та соціальних інтересів при вирішенні наукових, економічних та технологічних проблем. Навчальні ресурси: • навчальні і соціальні проекти.
Обізнаність та самовираження у сфері культури	Уміння: • визначити роль фізики та астрономії у становленні загальнолюдської культури; • пояснювати взаємовплив природничих наук та образотворчого, музичного, літературного мистецтва; • наводити приклади творчої діяльності видатних українських та зарубіжних учених — фізиків і астрономів — у різноманітних галузях культури та мистецтва. Ставлення: • усвідомлювати історичну єдність процесу розвитку природничої науки та культури людської цивілізації. Навчальні ресурси: • твори мистецтва, бібліографічні матеріали про життя та діяльність учених — фізиків та астрономів.
Екологічна грамотність і здорове життя	Уміння: • визначати чинники та фактори, які порушують екологічну рівновагу в природі та побуті; • дотримуватися правил безпеки життєдіяльності в навчальному процесі та побуті; • використовувати отримані знання для зменшення негативного впливу сучасної техніки та технології на себе та оточуючих, забезпечення здорового способу життя; • правильно утилізовувати побутові відходи та відпрацьовані джерела енергії і світла, несправні пристрої; • долучатися до заходів і проектів щодо відновлення довкілля; • дотримуватися правил екологічної поведінки. Ставлення: • усвідомлювати актуальність екологічних проблем у сучасному світі та необхідність їх невідкладного вирішення; • використовуючи знання з фізики й астрономії, оцінювати екологічні загрози та ефективність різних способів їх подолання; • виявляти готовність практичними діями (через участь у проектах, житті громади) сприяти вирішенню екологічних проблем вулиці, міста, країни. Навчальні ресурси: • дидактичні матеріали екологічного змісту.

Засади двоконцентрової структури шкільних курсів фізики та астрономії

Шкільні курси фізики та астрономії побудовано за двома концентрами. В основній школі вивчається базовий курс фізики, що закладає основи фізичного знання на явищному (феноменологічному) рівні. Початкові знання з астрономії в основній школі здобуваються в курсі «Природознавства» 5 класу, а також під час вивчення міжпредметних тем на уроках географії й фізики. Курс фізики і астрономії старшої школи є продовженням першого концентру природничої освіти основної школи, який забезпечив ознайомлення з проявами фізичних і астрономічних явищ природи, оволодіння елементарними навичками їх пізнання, формування початкових уявлень про природничо-наукову картину світу, сутність наукового пізнання засобами фізики й астрономії; фундаментальними науковими фактами, основними поняттями і законами з фізики, розвитком фундаментальних ідей і принципів, початковими відомостями про планету Земля, Сонячну систему, Землю і Місяць, освоєння космосу тощо.

Зазначений у цій програмі зміст навчального матеріалу з фізики і астрономії не дублює зміст раніше вивченого базового курсу фізики основної школи, а зосереджений на тих питаннях, які поглиблюють раніше здобуті знання і вміння. У графі «Очікувані результати» конкретизовано, які це знання і як вони можуть бути застосовані.

Наскрізними змістовими лініями курсу є категоріальні структури, що узгоджуються із загальними змістовими лініями освітньої галузі «Природознавство», а саме:

• фізика і астрономія як фундаментальні науки, методи пізнання, методи і засоби фізичних та астрономічних досліджень, роль фізичних та астрономічних знань у житті суспільства, розвитку техніки і технологій, астрономія та фізика в житті людини, у розв’язанні екологічних проблем;

• речовина і поле; фізичні властивості речовини та поля; кванти, елементарні частинки, корпускулярно-хвильовий дуалізм; нанофізика і нанотехнології;

• рух і взаємодії; фундаментальні взаємодії; фізична суть явищ і процесів різної природи;

• будова і розвиток Всесвіту, галактики, галактика «Молочний Шлях», Сонце і зорі; рух небесних світил, рух Сонячної системи в Галактиці, рух планет Сонячної системи.

Загальноосвітніми завданнями курсу фізики і астрономії старшої школи є:

• формування в учнів системи фізичних і астрономічних знань на основі сучасних теорій (наукових фактів, понять, теоретичних моделей, законів, принципів) і розвиток у них здатності застосовувати набуті знання в пізнавальній практиці; знань про походження природних об’єктів Всесвіту, їх фізичні властивості, закони руху й еволюцію, а також уявлень про походження, будову та еволюцію Всесвіту в цілому;

• оволодіння учнями методологією природничо-наукового пізнання і науковим стилем мислення, усвідомлення суті природничо-наукової картини світу та застосування їх для пояснення різних фізичних та астрономічних явищ і процесів, фізичної природи небесних тіл та їх систем;

• формування в учнів загальних методів та алгоритмів розв’язування задач та проблемних завдань різними методами із застосуванням законів фізики та інших природних наук; евристичних прийомів пошуку розв’язку проблем адекватними засобами фізики й астрономії;

• розвиток в учнів узагальненого експериментального вміння вести природничо-наукові дослідження методами наукового пізнання (планування експерименту, вибір методу дослідження, вимірювання, обробка та інтерпретація одержаних результатів);

• формування цілісного уявлення про сучасну природничо-наукову картину світу та наукового світогляду учнів, розуміння ролі фізики і астрономії в пізнанні фундаментальних законів природи, використання яких є базою науково-технічного прогресу; розкриття значення фізичного й астрономічного знання в житті людини й суспільному розвитку, висвітлення етичних проблем наукового пізнання, формування екологічної культури людини засобами фізики й астрономії;

• розвиток в учнів навичок пізнавальної діяльності у процесі навчання фізики й астрономії.

Очікуваними результатами при цьому є:

• знаннєвий компонент (знання і розуміння перебігу фізичних і астрономічних явищ та процесів);

• діяльнісний компонент (зданість учнів застосовувати знання, уміння, навички, способи діяльності до розв’язання проблем, реальних життєвих ситуацій);

• ціннісний компонент (емоційно-ціннісне ставлення учнів щодо об’єктів навчальної діяльності, сукупність ціннісних орієнтацій, мотивація, інтерес, готовність до навчання).

У програмах наводиться загальна кількість годин на вивчення предмету «Фізика і астрономія» в 10 та 11 класах. Розподіл кількості годин, що відводиться на вивчення окремих тем, визначається учителем. За необхідності й виходячи з наявних умов навчально-методичного забезпечення, учитель має право самостійно замінювати порядок вивчення тем, проводити лабораторні практикуми та практикуми з розв’язування задач в кінці розділу або під час його вивчення.

Особливості навчання предмета «Фізика і астрономія» на рівні стандарту

Мета навчання фізики і астрономії на рівні стандарту узгоджується з цілями повної загальної середньої освіти і полягає у формуванні та розвитку предметних і ключових компетентностей випускників старшої школи, достатніх для засвоєння навчального предмета на рівні вимог державного стандарту.

Програму навчання фізики й астрономії на рівні стандарту орієнтовано на розуміння основних закономірностей перебігу фізичних і астрономічних явищ та процесів, загального уявлення про світ природи, його основні теоретичні засади й методи пізнання, усвідомлення ролі фізичного й астрономічного знання у житті людини й суспільному розвитку. Оволодіння навчальним матеріалом за цією програмою має забезпечити досягнення учнями рівня очікуваних результатів навчання, необхідного для їх оцінювання у формі зовнішнього незалежного оцінювання з фізики.

Особливості навчання предмета «Фізика і астрономія» на профільному рівні

Мета навчання фізики й астрономії на профільному рівні узгоджується з цілями повної загальної середньої освіти і полягає у формуванні та розвитку в учнів старшої школи компетентності в галузі природничих наук, техніки і технологій, що є обов’язковим складником загальної культури особистості і розвитку її творчого потенціалу.

Програма профільного навчання фізики й астрономії передбачає систематизоване вивчення основних фізичних та астрономічних теорій, формування світогляду та наукового стилю мислення учнів на основі сучасної науково-природничої картини світу, оволодіння методами наукового пізнання та усвідомлення фізичного та астрономічного знання на рівні, необхідному для подальшого його використання в професійній діяльності та продовженні природничої чи технічної освіти.

Програма рівня профільного навчання значно перевищує за обсягом кількість навчальних годин програми рівня стандарту, а її зміст забезпечує набуття учнями компетентностей на більш високому рівні за рахунок поглиблення і розширення знань та вмінь. Виклад навчального матеріалу фізичного та астрономічного складників на профільному рівні може відбуватися як послідовно, так і паралельно, забезпечуючи органічне поєднання навчального матеріалу курсу.

Для забезпечення формування в учнів компетентності в галузі природничих наук, техніки і технологій, заклад освіти має право збільшувати час на вивчення курсу за рахунок додаткових годин варіативного складника і/або за рахунок спецкурсів (фізико-математичного, природничого, технологічного спрямування). Учитель може розробляти програми таких спецкурсів самостійно або використовувати в освітньому процесі спецкурси з числа рекомендованих.

Навчальні проекти

Необхідною умовою формування компетентностей є діяльнісна спрямованість у навчальному процесі, яка передбачає постійне включення учнів у різні види педагогічно доцільної активної навчально-пізнавальної діяльності з метою здобуття нових знань, а також практична її спрямованість на їх використання. Ефективним засобом формування предметної й ключових компетентностей учнів у процесі навчання фізики й астрономії є навчальні проекти.

Метою навчального проектування є створення педагогом таких умов під час освітнього процесу, за яких результатом є індивідуальний досвід проектної діяльності учня. Учитель здійснює управління такою діяльністю і спонукає до пошукової діяльності учнів, допомагає у визначенні мети та завдань навчального проекту, орієнтовних прийомів дослідницької діяльності та пошуку інформації для розв’язання окремих навчально-пізнавальних задач.

Під час виконання навчальних проектів вирішується ціла низка різнорівневих дидактичних, виховних і розвивальних завдань: розвиваються пізнавальні навички учнів, формується вміння самостійно конструювати свої знання, вміння орієнтуватися в інформаційному просторі, активно розвивається критичне мислення, сфера комунікації тощо. У проектній діяльності важливо зацікавити учнів здобуттям знань, які обов’язково знадобляться в житті. Для цього необхідно зважати на проблеми реального життя, для розв’язання яких дітям потрібно застосовувати здобутті знання. У такому випадку учні відчувають потребу в знаннях. Навчальні проекти орієнтуються на прикладний характер фізичного знання і можуть мати міжпредметну тематику.

У проектній роботі учні здобувають ключові навички: постановка проблеми, планування роботи, пошук, збирання, обробка інформації та презентація результатів роботи.

Таким чином, проектне навчання сприяє розв’язанню таких педагогічних цілей: створення позитивної мотивації під час навчання; формування навичок розумової праці, розвиток умінь аналізувати, виокремлювати найважливіше, робити висновки; формування прийомів групової роботи в колективі; розвиток індивідуальних здібностей та особливостей мислення; удосконалення навичок писемного та усного мовлення.

Оскільки виконання навчальних проектів передбачає інтегровану дослідницьку, творчу діяльність учнів, спрямовану на отримання самостійних результатів за консультативної допомоги вчителя, то найвищої оцінки за такий вид навчальної роботи може заслуговувати учень, що не лише виявляє знання, а й демонструє здатність і досвід ефективного застосування цих знань. Оцінювання здійснюється індивідуально, за самостійно виконане учнем завдання. Окрім оцінювання продукту проектної діяльності, необхідно врахувати психолого-педагогічний ефект: формування особистісних якостей, самооцінки, уміння робити усвідомлений вибір й осмислювати його наслідки. У зв’язку з цим оцінки за навчальні проекти і творчі роботи виконують накопичувальну функцію, можуть фіксуватися в портфоліо і враховуються при виставлені тематичної оцінки.

Тематика навчальних проектів з фізики і астрономії визначається вчителем і може ініціюватися учнями. Кількість годин, що відводиться на виконання навчальних проектів, а також їх послідовність визначається учителем. Кількість виконаних та оцінених проектів може бути довільною, але не менше одного за навчальний рік. При формуванні тематики проектів доцільно виходити з наявної матеріально-технічної бази.

Навчальний експеримент

Курс фізики і астрономії спрямований на засвоєння учнями наукових методів пізнання природи. Завдяки навчальному експерименту учні оволодівають досвідом практичної діяльності людства в галузі здобуття фактів та їхнього попереднього узагальнення на рівні емпіричних уявлень, понять і законів. Експеримент виконує функцію методу навчального пізнання, завдяки якому у свідомості учнів утворюються нові зв’язки та відношення, формується суб’єктивно нове особистісне знання. Він дидактично забезпечує процесуальну складову навчання фізики й астрономії, зокрема формує в учнів експериментальні вміння й дослідницькі навички, озброює їх інструментарієм дослідження, який стає засобом навчання.

Навчальний експеримент реалізується у формі демонстраційного й фронтального експерименту, робіт лабораторного практикуму, домашніх дослідів і спостережень.

У програмі наведено орієнтовний перелік робіт, що можуть реалізовуватися у формі практикуму або окремих фронтальних робіт. Виходячи з педагогічної доцільності та залежно від умов і наявної матеріальної бази кабінету фізики й астрономії вчитель може: визначати конкретну тематику лабораторних робіт, форму їх реалізації, послідовність й місце у навчальному процесі, кількість годин на їх виконання, замінювати окремі роботи або демонстраційні досліди рівноцінними, використовувати різні їхні можливі варіанти, доповнювати цей перелік додатковими дослідами, короткочасними експериментальними завданнями, пропонувати іншу тематику робіт.

Оскільки в основній школі в учнів загалом сформовані базові експериментальні уміння й навички, то у старшій школі основною метою навчального експерименту є розвиток самостійності у плануванні досліджень, доборі адекватних методів і засобів дослідження, проведенні експерименту, обробці його результатів та формуванні висновків. Навчальний експеримент з фізики та астрономії орієнтований на те, щоб учні застосовували на практиці різноманітні методи фізичної та астрономічної науки, опановували елементи проведення науково-дослідної роботи, співвідносили результати практичної діяльності з теорією, використовували на практиці міжпредметні зв’язки.

Самостійне експериментування учнів необхідно розширювати, використовуючи найпростіше обладнання, інколи навіть саморобні прилади й побутове обладнання. Такі роботи повинні мати пошуковий характер, завдяки чому учні збагачуються новими фактами, узагальнюють їх і роблять висновки.

Особливо важливим для забезпечення астрономічного складника є проведення спостережень небесних світил. Астрономічні спостереження можна проводити впродовж усього навчального року. Важливо наперед показати ті об’єкти і явища, які належить вивчати. Під час підготовки й проведення спостережень необхідно пояснити учням, як користуватись «Шкільним астрономічним календарем» чи «Астрономічним календарем» та рухомою картою зоряного неба. Необхідно заохочувати учнів до самостійного проведення астрономічних спостережень.

Бурхливий розвиток науки й техніки призводить до значного оновлення інформації про астрономічні об’єкти, їх фізичні властивості. Тому доцільно знайомити учнів (зокрема й через мережу Інтернет) із останніми науковими відкриттями, супроводжувати навчально-виховний процес сучасними наочними засобами, а також екскурсіями до обсерваторій і планетаріїв, наукових установ, фізичних та технологічних лабораторій.

Практичні заняття з розв’язування задач

Однією з найважливіших ділянок роботи в системі навчання фізики та астрономії в школі є розв’язування задач. Розв’язування задач, особливо прикладного змісту, сприяє закріпленню вивченого матеріалу, демонструє єдність фізики та астрономії з математикою та іншими предметами природничого циклу.

Задачі різних типів можна ефективно використовувати на всіх етапах засвоєння нового знання: для розвитку інтересу, творчих здібностей і мотивації учнів до навчання фізики і астрономії, під час постановки проблеми, що потребує розв’язання, у процесі формування нових знань учнів, вироблення практичних умінь учнів, з метою повторення, закріплення, систематизації та узагальнення засвоєного матеріалу, з метою контролю якості засвоєння навчального матеріалу чи діагностування навчальних досягнень учнів тощо. В умовах особистісно орієнтованого та компетентнісного навчання важливо здійснити добір відповідних компетентнісно зорієнтованих завдань з урахуванням пізнавальних можливостей і нахилів учнів, рівня їхньої готовності до такої діяльності.

У навчанні фізики і астрономії важливою формою роботи з учнями є складання ними задач, які за змістом подібні до тих, що були розв’язані на уроці, наприклад, обернених задач. Цей прийом досить ефективний для розвитку творчих здібностей учнів, їхнього розумового потенціалу. Враховуючи дидактичне значення фізичних задач, пропонується запровадити практикум із їх розв’язування в межах кожного розділу.