Фізика і астрономія. 7–11 класи

ФІЗИКА. НАВЧАЛЬНІ ПРОГРАМИ ДЛЯ ЗАГАЛЬНООСВІТНІХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДІВ

(авторський колектив під керівництвом Локтєва В. М.)*

Рівень «стандарт» — години на тиждень у 10 та 11 класах, Рівень «профільний» — 6 годин на тиждень у 10 та 11 класах. Склад робочої групи з підготовки навчальних програм з фізики (рівень «стандарт» і рівень «профільний») для старшої школи, сформований Національною академією наук України.

Локтєв Вадим Михайлович, академік-секретар Відділення фізики та астрономії Національної академії наук України, академік НАНУ, завідувач кафедри НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського», професор, доктор фізико-математичних наук — голова;

* Витяг із програми «Фізика. Навчальні програми для загальноосвітніх навчальних закладів* авторського колективу під керівництвом Локтева В. М., затвердженої наказом МОНУ від 24.11.2017 № 1539. Повний текст програми розміщено на сайті МОНУ. — Режим доступу: mon.gov.ua/storage/app/media/zagalna%20serednya/programy-10-11-klas/2018-2019/fizika-10-11-avtorskij-kolektiv-pid-kerivnicztvom-lokteva-vm.pdf

Анісімов Ігор Олексійович, декан факультету радіофізики, електроніки і комп’ютерних систем Київського національного університету імені Тараса Шевченка, професор, доктор фізико-математичних наук, президент Українського фізичного товариства, Заслужений діяч науки і техніки України;

Вільчинський Станіслав Йосипович, завідувач кафедри теорії поля Київського національного університету імені Тараса Шевченка, професор, доктор фізико-математичних наук;

Гельфгат Ілля Маркович, учитель Харківського фізико-математичного ліцею № 27 Харківської міської ради Харківської області, кандидат фізико-математичних наук, Заслужений вчитель України;

Зінчук Вадим Миколайович, учитель Київського природничо-наукового ліцею № 145;

Кремінський Борис Георгійович, головний науковий співробітник Інституту модернізації змісту освіти, доктор педагогічних наук, Заслужений вчитель України;

Овсянніков Олексій Анатолійович, учитель Українського фізико-математичного ліцею Київського національного університету імені Тараса Шевченка;

Орлянський Олег Юрійович, доцент Дніпровського національного університету імені Олеся Гончара, кандидат фізико-математичних наук;

Пасіхов Юрій Якович, учитель фізико-математичної гімназії № 17 м. Вінниці, Народний вчитель України;

Пояснювальна записка

Навчальні програми з фізики для 10-11 класів загальноосвітніх навчальних закладів укладено у відповідності до вимог Державного стандарту базової і повної загальної середньої освіти, що затверджений постановою Кабінету Міністрів України від 23.11.2011 № 1392. Програма рівня «стандарт» призначена для навчання фізики на базовому рівні, тобто у класах, де фізика не є профільним навчальним предметом. Програма рівня «профільний» призначена для навчання фізики у класах, де фізика є профільним навчальним предметом. При укладанні змістової складової програм було опрацьовано, узагальнено та осучаснено програми, що у різні часи, у тому числі до незалежності України, готувалися різними колективами, зокрема Науково-дослідного інституту змісту і методів навчання АПН СРСР та колективами провідних українських методистів під керівництвом професора О. І. Бугайова, а також академіка НАПН України, професора О. І. Ляшенка.

Програма з фізики рівня «стандарт» передбачає вивчення предмета на рівні та в обсязі, що при ретельному ставленні до навчання дозволяє учням успішно скласти іспит з фізики у формі зовнішнього незалежного оцінювання на рівні, достатньому для продовження навчання у відповідному вищому навчальному закладі.

Програма з фізики рівня «профільний» концептуально відрізняється від програми рівня «стандарт» обсягом, кількістю, якістю та змістом занять, присвячених розв’язанню задач, виконанню лабораторних, практичних та інших робіт дослідницького спрямування, а також значно глибшим та більш повним вивченням теоретичного матеріалу. Відображення у програмах системності фізичних знань забезпечує поєднання принципово нового матеріалу з повторенням, розширенням та поглибленням змісту матеріалу, вивченого учнями у першому концентрі. Зміст і структуру програми вивчення фізики на профільному рівні сформовано таким чином, що головною її відмінністю від програми рівня «стандарт» є, переважно, не тематика теоретичного матеріалу, а глибина його вивчення. Це досягається за рахунок розширення міжпредметних зв’язків та використання знань інших предметів, зокрема математики, збільшення кількості та поглиблення змістового наповнення експериментальних робіт, а також за рахунок збільшення кількості, різноманітності та підвищення складності фізичних задач, які розв’язують учні. Такий підхід, а також змістова єдність і синхронність вивчення матеріалу на базовому та профільному рівнях полегшує перехід (при потребі) учнів з одного рівня вивчення фізики на інший.

Фізика є фундаментальною наукою, що вивчає найбільш загальні закони природи, рух і структуру матерії, а результати та досягнення цієї науки лежать в основі сучасної наукової картини світу і водночас визначають рівень сучасного науково-технічного розвитку, техніки та технологій. Відповідно, поняття «сучасний» у науковому сенсі безпосередньо істотно залежить від рівня розвитку фізичної науки. Водночас, у зв’язку зі стрімким розвитком теоретичної, експериментальної та прикладної фізичної науки, зокрема усе більшого її значення для розробки інформаційних, космічних, медико-біологічних технологій, розвитку військово-промислового комплексу та енергетики, усе більш актуальним стає гуманістичний аспект використання і застосування науково-технічних досягнень людства.

На сучасному етапі, в аспекті навчання фізики, вже неактуальними стають прості формальні знання та уміння відтворення вивченого на репродуктивному рівні. Принциповим стає розуміння суті фізичних процесів, у тому числі можливих негативних наслідків у разі некваліфікованого, некоректного або безвідповідального використання результатів наукових і технічних досягнень.

Важливість фізичних знань для інженерно-технічних (як цивільних, так і оборонних), економічних, медико-біологічних, природоохоронних тощо галузей, велике значення гуманістичного, світоглядного та виховного аспекту фізичних знань для фахівців усіх, у тому числі гуманітарних, галузей, а також безпосередній зв’язок між рівнем технічної грамотності населення і техногенною безпекою та обороноздатністю країни визначає потребу та рівень вивчення фізики в старшій школі. У процесі навчання фізики в учнів мають бути сформовані відповідні компетентності, що ґрунтуються на системних фундаментальних знаннях та набутих уміннях, в основі яких лежить розуміння фізичних законів, явищ, процесів тощо.

Зміст курсу фізики формується на компетентнісних засадах, відповідно до логіки наукового пізнання та розвитку фізичних знань з урахуванням внутрішньо-наукових та міжпредметних зв’язків, пізнавальних інтересів та інтелектуальних і фізичних можливостей учнів.

Результатом вивчення фізики у загальноосвітніх навчальних закладах, зокрема, має стати набуття учнями компетентностей, завдяки яким молоді люди зможуть самовизначитися в сучасному постіндустріальному суспільстві, отримають можливості подальшого інтелектуального, морально-психологічного, культурного розвитку.

Компетентнісний потенціал навчального предмета «Фізика» визначає перелік та зміст ключових компетентностей, які мають набути учні у результаті навчання.

Ключова компетентність

Предметний зміст ключової компетентності і навчальні ресурси для її формування

Спілкування державною (і рідною у разі відмінності) мовами

Уміння:

• спілкуватися, грамотно та усвідомлено користуватися сучасною науковою мовою, уміти доречно та коректно використовувати фізичні терміни, поняття;

• в усній та письмовій формах чітко, однозначно стисло та грамотно формулювати думки, аргументи, результати, висновки тощо;

• переконливо доводити власну точку зору та вміти дискутувати на теми, що стосуються вивчення фізики;

• користуватися різними джерелами інформації, зокрема використовувати сучасні інформаційні ресурси та бути здатним до комунікації з іншими учасниками процесу навчання, готувати проекти, доповіді, реферати, презентації, повідомлення тощо.

Ставлення:

• усвідомлювати роль видатних вітчизняних учених-фізиків та вітчизняної науки у розвитку фізики;

Ключова компетентність

Предметний зміст ключової компетентності і навчальні ресурси для її формування

• цінувати та використовувати українську наукову мову.

Навчальні ресурси:

• підручники, посібники, електронні освітні та інформаційні ресурси, віртуальні лабораторії.

Спілкування іноземними мовами

Уміння:

• розуміти, коректно використовувати найбільш вживані та поширені фізичні терміни, поняття, усталені вирази іншомовного походження;

• використовувати іншомовні джерела як додаткові джерела інформації;

• створювати повідомлення, використовуючи інформацію з іншомовних джерел.

Ставлення:

• цікавитись, отримувати і оцінювати інформацію фізико-технічного змісту з іншомовних джерел;

• мати уявлення про рівень досягнень та основні напрями розвитку фізичної науки у світі.

Навчальні ресурси:

• іншомовні освітні та інформаційні джерела і ресурси.

Математична компетентність

Уміння:

• вільно використовувати математичний апарат як мову фізичної науки, а саме:

• розуміти та застосовувати математичні методи для обґрунтування та розкриття змісту фізичних теорій, доведення тверджень, опрацювання результатів експериментальних досліджень тощо;

• уміти сприймати та відтворювати фізичну інформацію щодо опису явищ, процесів і законів природи у формі математичних рівнянь, співвідношень та інших, включаючи графічні, залежностей;

• використовувати просторову уяву, логічне мислення та формальні перетворення для побудови моделей фізичних процесів, пояснення суті фізичних явищ і процесів, побудови графіків і розв’язання розрахункових і експериментальних задач з фізики;

• з математичної точки зору грамотно читати, тлумачити і будувати графіки та діаграми фізичних процесів;

• володіти прийомами наближених обчислень та оцінювання за порядком величини;

• шукати різні математичні способи і шляхи до розв’язування фізичних проблем.

Ставлення:

• усвідомлювати важливість математичних знань як основного інструмента, за допомогою якого здобуваються і створюються фундаментальні і прикладні наукові знання про природу і світ, формуються фізичні теорії, стає можливою реалізація наукових досягнень у техніці і технологіях.

Навчальні ресурси:

• підручники, посібники, збірники задач, електронні освітні та інформаційні ресурси.

Основні компетентності у природничих науках і технологіях

Уміння:

• розуміти та пояснювати усно і письмово фізичний зміст законів фізики, взаємодій, процесів та явищ природи;

• знаходити наукове пояснення фізичних явищ та процесів на якісному рівні, за необхідності описувати їх теоретично та робити кількісні оцінки за порядком величини, розв’язувати кількісні, якісні, графічні та інші задачі з фізики, здійснювати фізичні демонстрації, виконувати лабораторні та практичні роботи;

• розуміти і пояснювати принцип дії та побудови сучасних технічних засобів, приладів та обладнання, технічних процесів і технологій, створених на фізичній основі;

• володіти основними методами здійснення фізичних досліджень, планувати фізичні досліди, проводити їх та коректно і безпечно користуватися фізичними приладами, обладнанням, устаткуванням;

• дбайливо та за призначенням використовувати досліджувані матеріали і речовини з урахуванням їхніх фізичних властивостей;

• усно та письмово прогнозувати, інтерпретувати, пояснювати результати фізичних досліджень;

• формулювати і розв’язувати проблеми природничо-наукового характеру, добирати адекватні методи та засоби дослідження, аналізувати, узагальнювати результати та робити висновки;

• виконувати теоретичні та експериментальні завдання і проекти, використовуючи також знання з інших природничих предметів;

• на підставі власного досвіду вивчення природничих наук та відповідної проектної діяльності робити узагальнюючі висновки світоглядного характеру щодо місця та ролі природничих наук у формуванні та розвитку сучасного постіндустріального суспільства;

• розуміти фізичні засади правил безпечної поведінки у транспорті, при користуванні енергоносіями, під час пожежі, стихійних лих, несприятливих погодних умов, загрози застосування зброї під час терористичного акту або військових дій.

Ставлення:

• усвідомлювати пріоритетне значення фізики для об’єктивного пізнання матеріального світу та провідну роль фізики як фундаментальної науки

у визначенні темпів і напрямку науково-технічного розвитку суспільства;

• прагнути до об’єктивної оцінки наукової інформації щодо новітніх досягнень українських учених в аспекті природничих наук;

• мати власну думку щодо пріоритетів розвитку сучасних природничих наук і технологій;

• критично оцінювати рекламну та неперевірену інформацію науково-технічного характеру.

Навчальні ресурси:

• підручники, посібники, електронні освітні та інформаційні ресурси, стаціонарні класичні та віртуальні лабораторії, майстерні, інше навчальне обладнання та устаткування;

• матеріали дослідницьких робіт і проектів.

Інформаційно-цифрова компетентність

Уміння:

• використовувати інформаційно-комунікаційні системи для швидкого та цілеспрямованого пошуку та обміну інформацією;

• працювати з інформацією: аналізувати, відбирати потрібну, оцінювати, узагальнювати, створювати нову інформацію тощо;

• створювати інформаційні продукти фізико-технічного змісту;

• при потребі користуватися сучасними інформаційно-комунікаційними пристроями як засобами вимірювання;

• за потреби працювати з цифровим обладнанням віртуальних лабораторій;

• використовувати комп’ютерні моделі фізичних процесів та явищ.

Ставлення:

• дотримуватись принципів доброчесності щодо забезпечення авторських прав на отриману та використану інформацію;

• критично сприймати інформацію, що надходить з різноманітних інформаційних ресурсів.

Навчальні ресурси:

• електронні освітні та інформаційні ресурси, цифрові лабораторії.

Уміння вчитися впродовж життя

Уміння:

• визначати мету, планувати навчальну діяльність, створювати необхідні умови для самостійного додаткового вивчення фізики;

• планувати та виконувати навчальні проекти з фізики і техніки;

• спостерігати, аналізувати, самостійно узагальнювати накопичену інформацію, робити висновки, набувати нові знання.

Ставлення:

• допитливість, критичний підхід до досягнутого, прагнення до самовдосконалення;

• пізнавальний інтерес, як рушій самонавчання;

• розуміння перспектив та напрямків неперервного власного інтелектуального розвитку щодо фізико-технічної освіти;

• зацікавлене відношення до нових технічних пристроїв побутового та промислового характеру, бажання зрозуміти принципи їх дії та переваги.

Навчальні ресурси:

• навчально-методична, енциклопедична, науково-популярна література;

• електронні освітні та інформаційні ресурси;

• навчальні, наукові, виробничі лабораторії тощо.

Ініціативність і підприємливість

Уміння:

• аналізувати і визначати домінуючі та другорядні фактори і чинники, що мають значення для перебігу певного процесу та впливають на результат;

• вибирати оптимальний спосіб вирішення практичної проблеми або визначати економічну ефективність проекту на основі здійснених кількісних розрахунків або якісних оцінок;

• працювати в колективі, здійснювати поділ завдання або проекту на складові, розподіляти функції та обов’язки між членами групи відповідно до рівня набутих знань та сформованих умінь;

• вести діалог, узагальнювати інформацію, приймати рішення;

• пропонувати шляхи економії природних, енергетичних та інших ресурсів у процесі навчання, на виробництві та у побуті.

Ставлення:

• відповідальність за доручену справу та прогнозування можливих наслідків діяльності;

• ініціативність, працелюбність та працездатність;

• критичність самооцінки щодо досягнутих результатів;

• готовність до прогресивних змін і інновацій.

Навчальні ресурси:

• електронні освітні та інформаційні ресурси;

• література з питань історії розвитку науки, техніки та творчої діяльності видатних учених-фізиків, винахідників, інженерів та конструкторів;

• курси та тренінги з відповідних питань;

• екскурсії до наукових установ та провідних сучасних технічних підприємств.

Соціальна та громадянська компетентності

Уміння:

• дотримуватись загальновизнаних моральних принципів і загальнолюдських цінностей у процесі навчання, співпраці над реалізацією соціально значущих проектів фізико-технічного спрямування;

• дотримуватись гуманістичних принципів щодо застосування досягнень фізичної науки, використання можливостей сучасної техніки, зокрема зброї та небезпечних виробництв;

• використовувати набуті знання та сучасні науково-технічні досягнення на благо людей;

• аргументовано дискутувати, відстоювати власну та сприймати чужу думку;

• поважати думки і погляди опонентів;

• цінувати та шанувати внесок видатних українських фізиків, техніків, інженерів, конструкторів у розвиток суспільства.

Ставлення:

• виявляти відповідальне ставлення до використання небезпечних технологій та виробництв;

• усвідомлювати пріоритетність загальнолюдських цінностей при вирішенні комерційних, економічних, наукових і технічних проблем.

Навчальні ресурси:

• засоби масової інформації, публіцистична література, навчальні і соціальні проекти.

Обізнаність та самовираження у сфері культури

Уміння:

• визначати та пояснювати взаємозв’язок між розвитком науки та культури в суспільстві;

• пояснювати та наводити приклади впливу рівня розвитку науково-технічних досягнень на рівень розвитку культури цивілізації, втілення досягнень науки і техніки у витворах мистецтва;

• орієнтуватися у питаннях творчих досягнень видатних вітчизняних та зарубіжних фізиків у сфері культури та мистецтва.

Ставлення:

• цінувати вітчизняні та світові досягнення культури і науки, які є єдиним цілим надбанням людства;

• усвідомлювати діалектичну єдність процесу розвитку науки і культури;

• прагнути до науково-технічної творчості.

Навчальні ресурси:

• науково-популярна, публіцистична, мистецтвознавча література, твори мистецтва;

• електронні освітні та інформаційні ресурси.

Екологічна грамотність і здорове життя

Уміння:

• визначати потенціальну загрозу та на побутовому рівці запобігати шкоді, яку може спричинити безвідповідальне використання науково-технічних досягнень;

• усвідомлювати причинно-наслідкові зв’язки між природними процесами та явищами;

• знаходити на побутовому рівні оптимальні рішення щодо технічного використання, перетворення та відтворення природних ресурсів;

• досліджувати природні об’єкти, визначати проблеми довкілля, пропонувати науково обґрунтовані способи їх вирішення, реалізовувати проекти, спрямовані на збереження, відновлення та поліпшення стану довкілля завдяки використанню сучасних фізико-технічних досягнень;

• сприяти поширенню правильної утилізації шкідливих побутових відходів;

• берегти природу та вести здоровий спосіб життя.

Ставлення:

• усвідомлювати масштабність та важливість вирішення проблем екологічного характеру;

• готовність застосовувати знання та вміння, зокрема з фізики, та брати особисту участь у вирішенні локальних екологічних проблем;

• ощадливість та відповідальність щодо використання природних ресурсів.

Навчальні ресурси:

• навчально-методична література, задачі, завдання та практичні роботи екологічного змісту;

• електронні освітні та інформаційні ресурси;

• матеріали дослідницьких робіт і проектів.

У результаті навчання фізики очікується, що в учнів буде сформовано зазначені ключові компетенції, вони оволодіють знаннями з фізики, навчаться практично їх застосовувати та набудуть сучасних гуманістичних поглядів щодо перспектив і цілей використання науково-технічних надбань людства.

Шкільний курс фізики має концентричну будову, що зумовлено специфікою матеріалу, який вивчається, міжпредметними зв’язками та логікою розвитку формування та усвідомлення наукового знання. Зміст програм фізики старшої школи базується на знаннях і компетентностях, набутих учнями в основній школі, і є другим концентром вивчення фізики. Матеріал програм курсу структуровано за фундаментальними фізичними теоріями.

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

• фізика як фундаментальна наука, методи наукового пізнання;

• рух і взаємодії; фундаментальні взаємодії; фізичний зміст фізичних явищ і процесів;

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

• роль фізичних знань у житті суспільства, розвитку техніки і технологій, розв’язанні екологічних проблем, нанофізика і нанотехнології.

Зміст навчання фізики в старшій школі сформовано з урахуванням того, що вже було вивчено учнями в базовому курсі фізики основної школи і не дублює його. При вивченні другого концентру фізики учень розширює, поглиблює знання, формує нові уміння, розширює компетентності шляхом вивчення понять фізики на якісно новому рівні, у тому числі за рахунок використання міжпредметних зв’язків, зокрема більш досконалого математичного апарату, яким учні ще не володіли у основній школі тощо. Під час проведення практикуму з розв’язування фізичних задач, формулювання тем навчальних проектів, постановці лабораторних і практичних робіт учитель добирає їх таким чином, щоб урахувати предметні компетентності, набуті учнями в основній школі. Програмами враховано, що в сучасній науковій мові здійснюється перехід від використання терміну «похибка» до терміну «невизначеність».

Методичною аксіомою навчання фізики на сучасному етапі є те, що курс фізики (будь-якого рівня) неможливо просто механічно вивчити напам’ять, оскільки фізичні знання формуються через розуміння фізичних законів, принципів, теорій, процесів, явищ, усвідомлення їх фізичного змісту та оволодіння методами практичного застосування теоретичних знань. Тому, не применшуючи роль пам’яті щодо вивчення фізики, основну увагу слід приділяти з’ясуванню фізичного змісту матеріалу, формуванню його розуміння шляхом пояснення, математичного виведення формул, обґрунтуванню, доведенню тощо. Відповідно важливим завданням побудови курсу фізики є створення умов (шляхом розкриття логіки творення наукового знання) для розуміння учнями фізичного змісту того, що вони вивчають. Такий підхід дає можливість звести до мінімуму необхідність запам’ятовування великих об’ємів фактичного матеріалу, який є по суті довідковим.

На сучасному етапі джерел фактичної, довідкової, статистичної та іншої інформації є надзвичайно багато, і вони є доступними, що істотно збільшує значення уміння шукати і знаходити, відбирати потрібну інформацію, отримувати її самостійно в результаті власних фізичних досліджень тощо. Ще більш важливим і цінним на сучасному етапі розвитку науки і суспільства стає вміння аналізувати, узагальнювати зібрану інформацію, робити висновки і на їх основі прогнозувати подальші події.

У цьому сенсі процес навчання фізики має бути максимально підпорядкований найбільш повному використанню конкретного навчального матеріалу для розвитку критичного і системного мислення учнів, що необхідно для досягнення успіху у різних галузях людської діяльності.

Особливість навчально-виховного процесу під час навчання фізики зумовлена змістом фізики як науки, завдяки якій світ зазнав кардинальних перетворень і опанування якою є не лише престижною, але і копіткою та тривалою справою, що потребує не лише цікавості, але й наполегливості і цілеспрямованості.

Важливим результатом виховного аспекту вивчення фізики має стати усвідомлення учнями того, що гідне та корисне використання науково-технічних досягнень на благо людства можливе лише за наявності у науковців, розробників та споживачів високих морально-психологічних, етичних якостей, гуманістичних переконань та орієнтації на загальнолюдські цінності. В іншому випадку найбільш геніальні досягнення людства можуть бути використані проти нього. У цьому аспекті важливо, що природничо-наукові компетентності, формуванню яких підпорядковане сучасне навчання фізики, є обов’язковою складовою загальної культури особистості і розвитку її творчого потенціалу. Завданнями курсу фізики старшої школи є:

• формування в учнів системних знань з фізики та набуття відповідних умінь і навичок їх практичного застосування;

• оволодіння учнями науковим стилем мислення та методами фізичних досліджень як методологією природничо-наукового пізнання, формування цілісного уявлення про сучасну природничо-наукову картину Всесвіту та усвідомлення ролі фізики у її побудові;

• оволодіння учнями методами, прийомами та алгоритмами розв’язання фізичних задач;

• набуття учнями експериментальних умінь планувати та проводити фізичні дослідження, досліди та експерименти, коректно здійснювати фізичні вимірювання та обробку їх результатів, працювати в команді тощо;

• формування в учнів на основі знань з фізики, математики, інших предметів, а також умінь та навичок їх практичного застосування, відповідних компетенцій;

• набуття учнями навичок пошуку, відбору, аналізу, структурування, узагальнення та синтезу нової інформації; висування гіпотез, здійснення висновків.

Складовими вивчення фізики у старшій школі є знаннєвий компонент (набуті знання, розуміння фізичного змісту проблем, усвідомлений результат); діяльнісний компонент (здатність до практичного застосування набутих знань та умінь (прикладний аспект), володіння методами фізичних досліджень); ціннісний компонент (пізнавальний інтерес, пізнавальна потреба, емоційне забарвлення ставлення до пізнання, морально-етичні та гуманістичні цінності та переконання, готовність до подальшого навчання).

Навчання фізики в старшій школі в цілому ґрунтується на засадах компетентнісного підходу, має на меті забезпечення державних потреб щодо рівня науково-технічної грамотності населення, що забезпечувала б, зокрема, безпечне існування та життєдіяльність членів постіндустріального суспільства. Зміст навчання та вимоги щодо його результатів залежать від обраного профілю навчання.

Мета навчання фізики на базовому рівні узгоджується з метою повної загальної середньої освіти і полягає у забезпеченні підготовки учнів з фізики на рівні вимог державного стандарту.

Рівень профільного навчання фізики передбачає розвиток здібностей та формування в учнів знань з фізики на рівні, що може забезпечити молодим людям подальшого успішне здобуття освіти відповідного профілю.

Мета навчання фізики на профільному рівні узгоджується з метою повної загальної середньої освіти і полягає у формуванні та розвитку в учнів старшої школи системних фундаментальних знань з фізики, ключових компетентностей, провідними з яких є природничо-наукові компетентності, як результат успішного профільного навчання.

Програма профільного навчання фізики передбачає поглиблене вивчення фізичного матеріалу з опорою на математичні знання та широким використанням міжпредметних зв’язків. Відповідно, вивчення фізики на профільному рівні цілком логічно здійснювати не лише в класах, що мають суто фізичний профіль, але й у класах фізико-математичного, фізико-технічного, астрономічного, хіміко-біологічного та інших профілів навчання.

Якісне засвоєння, усвідомлення та здатність до практичного застосування набутих знань є одним з головних завдань навчання, яке досягається, зокрема, шляхом забезпечення системності курсу фізики.

Системоутворюючими елементами курсу фізики є:

• внутрішньонаукові змістові зв’язки між окремими ланками фізичних знань, що роблять знання системними;

• закони діалектики;

• внутрішня логіка формування, побудови, структурування та розвитку фізичних знань, історія фізики;

• виділення основного (законів, постулатів, принципів, теорій тощо) і наслідків, абстрактного і конкретного;

• міжпредметні зв’язки з іншими дисциплінами та рівень їх усвідомлення;

• методи фізичних досліджень;

• прикладний аспект фізичних знань, логіка і історія розвитку техніки;

• гуманістичні принципи як втілення єдності законів розвитку природи і людства.

Розв’язування фізичних задач є обов’язковою складовою викладання фізики в школі. У вирішенні проблеми навчання фізики проблема навчання розв’язуванню фізичних задач займає окреме місце і є однією з найважливіших, найскладніших і найбагатогранніших. Навчитися розв’язувати задачі, не володіючи теоретичними знаннями, неможливо. Водночас навчитися розв’язувати задачі можна лише у процесі їх розв’язування. Відповідно, як правило, вивчення теорії передує процесу розв’язування задач, і водночас саме розв’язання задач може розглядатися як процес опанування певною теорією, адже історично створення більшості наукових фізичних теорій є наслідком розв’язання конкретних наукових задач. Крім того, розв’язання (а також складання власних) задач різного типу слід розглядати як потужний метод розвитку інноваційної та критичної складової мислення, реалізації міжпредметних зв’язків та одну зі складових виконання наукових проектів на фізичну тематику.

Одним із сучасних методів активізації навчальної діяльності є метод проектів, який ефективно втілює діяльнісний принцип і забезпечує постійну й активну участь школярів у навчально-пізнавальній і науково-пошуковій творчій діяльності. Відповідно метод проектів є одним з ефективних засобів формування предметної і ключових компетентностей учнів у процесі навчання фізики. Широкі можливості вибору тематики проектів забезпечує різноманітність напрямів діяльності учнів — від теоретичних розробок і обґрунтувань до експериментальних досліджень та конструкторських рішень. Водночас проектна форма роботи передбачає переважно колективну працю над проблемою, що з одного боку сприяє формуванню вмінь та навичок роботи в групі, а з іншого — дозволяє підібрати для кожного виконавця проекту завдання відповідно до рівня його знань, інтересів, здібностей та можливостей.

Тематика навчальних проектів з фізики пропонується вчителем, також може ініціюватися та обиратися учнями. Кількість годин, що відводиться на виконання навчальних проектів, визначається вчителем. Кількість учнів у групі, що працює над проектом, визначається з урахуванням тематики, об’єму та складності роботи, а також бажання учнів виконувати проект. Кількість проектів, виконаних кожним учнем, може бути довільною, але не меншою, ніж один за навчальний рік. Один учень може виконувати різні проекти особисто або у складі окремих груп. При формулюванні тем проектів доцільно враховувати їх актуальність, наявну матеріально-технічну базу, регіональні, географічні, кліматичні та інші особливості розташування школи та пізнавальні інтереси учнів. Проекти також можуть мати міжпредметну тематику. У такому разі їх виконання може супроводжуватися і оцінюватися вчителями різних предметів. Захист таких проектів може бути проведений в рамках шкільної наукової конференції.

Вивчення курсу фізики в школі має на меті, зокрема, ознайомлення учнів з методами наукових досліджень, формування в них умінь на основі набутих теоретичних знань, планувати, визначати адекватні методи і засоби досліджень і на практиці проводити фізичні дослідження (демонстрації, досліди, експерименти тощо), аналізувати, узагальнювати результати, робити висновки. У цьому сенсі здійснення експериментальної роботи може бути успішно поєднане з проектною діяльністю як її складова. Доцільність і цінність поєднання цих форм роботи з точки зору методики полягає у тому, що разом вони сприяють використанню у навчанні міжпредметних зв’язків, більш ефективно стимулюють процес пізнання учнів.

Навчальний експеримент реалізується у формі демонстраційного та фронтального експерименту, робіт лабораторного практикуму, практичних робіт, дослідів та спостережень, які учні виконують удома самостійно. З огляду на стан забезпечення шкіл навчальним обладнанням, його кількість та якість, а також враховуючи пізнавальні інтереси учнів, програмами передбачена можливість проведення навчального експерименту переважно у формі фізичного практикуму, роботи якого можна виконати, використовуючи меншу кількість комплектів однотипного обладнання. Водночас тематику робіт фізичного практикуму технологічно простіше урізноманітнювати і диференціювати за рівнем складності відповідно до рівня підготовки окремих груп учнів у класі.

Перелік навчальних демонстрацій, наведений у програмах, є орієнтовним і може бути змінений учителем залежно від обставин, у яких здійснюється навчання, наявності обладнання, устаткування, можливостей навчального кабінету тощо.

Загалом тематику та зміст окремих лабораторних і практичних робіт та робіт фізичного практикуму (із запропонованого переліку), кількість часу на їх виконання, тематику окремих експериментів, демонстрацій тощо учитель може обирати самостійно та замінювати на рівноцінні з урахуванням рівня забезпечення навчального процесу навчальним обладнанням, рівня підготовки школярів та місцевих особливостей побудови процесу навчання. Також учитель може доповнювати процес навчання виконанням короткотривалих експериментальних завдань тощо.

Головними методичними та змістовими вимогами до робіт, передбачених для домашнього виконання, мають бути їх безпечність та можливість виконання простим і доступним учням обладнанням, устаткуванням, матеріалами тощо. З метою заохочення учнівської технічної творчості можливою є постановка домашніх завдань, для виконання яких на добровільній основі можуть виготовлятися і використовуватися саморобні прилади, пристрої, інструменти тощо.

Важливу роль у навчанні фізики відіграє узагальнення матеріалу, яке проводиться з метою його систематизації, тобто визначення та усвідомлення системних зв’язків між окремими ланками знань, структуризації матеріалу, проведення аналогій, формулювання висновків та наукових прогнозів тощо.

У програмах відповідних рівнів наводиться загальна кількість годин на вивчення предмета «Фізика» в 10 та 11 класах.

Ураховуючи принцип педагогічної свободи, учитель визначає форми і методи навчання, розподіл кількості годин, що відводиться на вивчення розділів та окремих тем.

Учитель має право змінювати порядок вивчення тем у межах одного розділу, корегувати тематику або замінювати окремі демонстрації або лабораторні, практичні та інші роботи на рівноцінні, ураховуючи наявність і якість фізичного обладнання та загальний стан матеріальної бази фізичного кабінету, але загальна кількість виконаних учнями робіт не має бути меншою, ніж їх мінімальна кількість, передбачена відповідними програмами, а саме:

Мінімальна кількість експериментальних (лабораторного практикуму, фронтальних лабораторних, практичних) робіт з фізики, яку повинні виконати учні протягом семестру:

Рівень «стандарт»

1 семестр

2 семестр

10 клас

4

4

11 клас

4

4

10 клас

7

7

11 клас

7

7