Методика преподавания физических величин и единиц измерения в контексте формирования естественнонаучной грамотности студентов

Аннотация

Преподавание физических величин и единиц измерения в высшей школе традиционно строится как пропедевтический технический раздел, ориентированный на запоминание основных и производных единиц Международной системы и на отработку перевода кратных и дольных значений. Между тем компетенции естественнонаучной грамотности – научное объяснение явлений, оценка и планирование естественнонаучного исследования, интерпретация данных и доказательств – развёртываются именно через оперирование величинами, их размерностью, порядком и погрешностью. Расхождение между процедурной трактовкой темы и деятельностной природой грамотности образует методическую проблему, не получившую согласованного решения. Цель состоит в построении модели сопряжения дидактических элементов темы с компетенциями естественнонаучной грамотности студентов. Применены понятийно-категориальный и структурно-функциональный анализ, контент-анализ действующих образовательных и метрологических нормативных документов, сравнение методических подходов и моделирование. Выполнено разложение содержания темы на дидактические элементы и установлено их закрепление за отдельными компетенциями; предложены типология учебных заданий и уровневая характеристика умения оперировать величинами. Сопряжение показывает, что величины и единицы складываются в операциональный язык, на котором развёртываются все три компетенции грамотности, а переопределение единиц Международной системы через фундаментальные постоянные сообщает теме современное содержание, само по себе моделирующее идею инвариантности и точности измерения. Отсюда следует, что формирование грамотности достигается переносом акцента с процедурного перевода единиц на контекстную и оценочную работу с величинами в пределах уже существующего раздела курса.