CC BY
54
(сарфу нахв), а также математика (риёзиёт), в том числе арифметика, алгебра, геометрия и тригонометрия. Во-вторых, следует заметить, что еще в средневековых медресе наблюдались элементы кредитной системы обучения. То есть не выполнившие программу студенты оставлялись на второй год на том же курсе, и это могло продолжаться несколько лет.
Действительно, изучение и анализ, сохранение и умножение национальных традиций, вдумчивое использование научного и духовного наследия предков составляют неотъемлемую часть современной педагогической науки. Естественно-математические знания, полученные в школе, облегчают будущему специалисту вступление его в активную и плодотворную деятельность в будущем, приводят учащихся и студентов к пониманию того, что понятия и утверждения этих дисциплин применимы к решению различных по содержанию практических задач, исследованию многообразных процессов и явлений. Это значит, что подготовка учеников по математическим дисциплинам, приучающая их к мыслительной деятельности, обладает большим потенциалом для развития в дальнейшем их научного мировоззрения.
Проводимая в настоящее время реформа системы образования в республике выдвигает новые цели, а именно овладение новыми методами научного исследования окружающего мира, методологией наук естественно-математического цикла, а также умениями применять свои знания для решения различных практических задач.
Следует отметить, что среди многих путей решения этих проблем немаловажное значение имеет внедрение в учебный процесс исторических элементов естественнонаучных дисциплин, ознакомление с отдельными историческими фактами при проведении занятий по математическим дисциплинам. Обычно исторические элементы в преподавании математики используются эпизодически, часто для придания занимательности изучаемой теме.
Целесообразно было бы в условиях нынешней реформы образования в республике, предполагающей внедрение новых форм и методов обучения и воспитания, включать в учебный процесс элементы историзма. В частности, что касается
преподавания естественно-математических наук, использовать научно-воспитательные идей великих ученых прошлого.
В курсе истории педагогики, изучая особенности педагогической мысли таджикского народа, наряду с поэтами, философами следовало бы уделить особое место наследию великих математиков Средневековья. Их педагогические идеи следует использовать в системе пропаганды педагогических знаний среди учителей и родительской общественности, так как это богатейшее культурное наследие.
Таким образом, в процессе учебных занятий по математике все должно оказывать воспитывающее воздействие: содержание учебного материала, методы его изучения; дидактические принципы, используемые в процессе обучения математике, в том числе использование исторического материала; умение преподавателя сфокусировать внимание студентов на главном, существенном, вызвать их интерес к изучаемым вопросам; организация самостоятельной работы на материалах исторического характера.
С историко-научной точки зрения следует отметить, что творчество средневековых персидско-таджикских математиков оказало самое плодотворное влияние на формирование и развитие европейской математики вплоть до XVI в.
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ
1. Рахмонов Э. Молодежь - будущее нации. Душанбе: Ирфон, 1998. С. 62.
2. Gandz S. The sources of Al-Khowarizmi's Algebra // Osiris. 1936. Vol. I.
3. Rozen F. The algebra of Mohammed ben Musa. London, 1831.
4. Хайям Омар. Трактаты / пер.с араб. и вступ. статья Б. А. Розенфельда. М.: Вост. литература, 1961.
5. Беруни. Китоб-ут-тафхим. Душанбе: Дониш, 1973. 287 с.
6. Комилов А. Ш, Сатторов А. Э. О математическом наследии Ибн Сино (Авиценны). Душанбе: Нодир, 2005. 72 с.
МЕТОДИКА ОРГАНИЗАЦИИ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕГО ПОДГОТОВКУ УЧАЩИХСЯ К ЕГЭ И ГИА
TECHNOLOGIES OF ORGANIZATION OF EDUCATIONAL PROCESS THAT HELPS PUPILS TRAIN FOR THE UNIFIED STATE EXAMINATION AND THE STATE TOTAL CERTIFICATION
А. Н. Кузьмина, Г. П. Стефанова
В статье описывается методика организации учебного процесса, позволяющего учащимся без дополнительной специальной подготовки успешно пройти контрольные мероприятия (ЕГЭ и ГИА). Доказана необходимость выделения элементов физических знаний и видов деятельности, которые должны быть усвоены при изучении конкретных тем школьного курса физики.
A. N. Kuzminа, G. P. Stefanova
Technologies of organization of educational process that helps pupils training to the Unified State Examination and the State total certification that give the possibility to pass final exams successfully are described in the article. Needs of allocation of elements of physical knowledge and kinds of activity which should be acquired during studying of concrete subjects of physics school course are also proved.
Ключевые слова: усвоение физических знаний, задачи-упражнения, учебная карта, ЕГЭ и ГИА по физике.
Единый государственный экзамен (ЕГЭ) и государственная итоговая аттестация (ГИА) - контрольные мероприятия, позволяющие зафиксировать определенный уровень, которого должны достичь учащиеся к окончанию средней и основной школы. Следует заметить - достичь в результате образовательного процесса! На практике же подготовка к ЕГЭ затмила все другие цели. Учителя придумывают и специальные уроки, и специальные дополнительные занятия, настраивают школьников на то, чтобы они не подвели себя, учителей, школу. Однако на протяжении последних лет снижаются показатели результатов ЕГЭ по физике. Так, процент участников ЕГЭ по физике, не преодолевших минимальный порог, вырос с 5% в 2010 г. до12,6% в 2012 г.; средний балл ЕГЭ уменьшился соответственно с 51,3% до 47,3%; процент участников, набравших 100 баллов, от общего числа участников также резко уменьшилось с 0,1% до 0,02%.
Вместе с тем экзамен всегда констатирует определенный уровень обученности, развитости учащегося. К нему нельзя подготовиться на специальных уроках. К нему нужно готовиться постоянно, на каждом уроке, при изучении каждой темы, каждого вопроса. В чем же должна состоять эта подготовка? Какие изменения необходимо внести в сложившуюся методику преподавания, чтобы быть уверенным в том, что большинство учащихся справится с заданиями ЕГЭ и ГИА без специальной подготовки? Попробуем найти ответ на этот вопрос.
Прежде всего, проведем анализ текстов задач, предлагаемых на экзаменах. Например:
А3 (2009). При движении по горизонтальной поверхности на тело массой 40 кг действует сила трения скольжения 10 Н. Какой станет сила трения скольжения после уменьшения массы тела в 5 раз, если коэффициент трения не изменится?
Все слова, приведенные в тексте задачи, являются физическими терминами: «движение», «горизонтальная поверхность», «тело», «масса тела», «коэффициент трения», «килограмм», «ньютон».
А20 (2012). Идеальный газ в количестве V молей при температуре Т и давлении р занимает объем V. Какую константу можно определить по этим данным?
1) число Авогадро НА 2) газовую постоянную й 3) постоянную Планка И 4) постоянную Больцмана к Слова и словосочетания «идеальный газ», «количество молей», «давление», «объем», «температура» - тоже физические термины.
А18 (2012). Какая доля от большого количества радиоактивных атомов остается не распавшейся через интервал времени, равный двум периодам полураспада? 1) 25% 2) 50% 3) 75% 4) 0% В этой задаче ситуация, аналогичная предыдущей. Из приведенных примеров видно, что понять, о чем идет речь в задаче, можно только в том случае, если
Keywords: assimilation of physical knowledge, tasks exercises, the educational card, Unified State Examination and GIA on physics.
сформированы физические понятия, обозначенные этими терминами.
Отсюда следует, что учителю необходимо так организовать учебный процесс, чтобы все физические термины были сформированы у всех учащихся как понятия. Это означает, что при произнесении термина ученику должно быть понятно, о чем идет речь.
Такая задача не может быть решена путем сообщения ученикам соответствующей информации и организацией заучивания этой информации.
Есть еще и такие задачи, в которых употребляются слова, смысл которых сформировался у каждого человека в быту, в процессе его жизни.
Особенно много таких задач в части «С» ЕГЭ.
Приведем пример:
С1 (2009) Человек в очках вошел с улицы в теплую комнату и обнаружил, что его очки запотели. Какой должна быть температура на улице, чтобы наблюдалось это явление? В комнате температура воздуха 22°С, а относительная влажность воздуха 50%. Поясните, как вы получили ответ. (При ответе воспользуйтесь таблицей для давления насыщенных паров воды.)
Чтобы решать такие задачи, необходимо уметь переводить ситуацию, описанную житейским языком, в ситуацию, описанную физическими терминами. Другими словами, перед учителем стоит и такая задача: организовать учебный процесс так, чтобы учащиеся научились составлять физическую модель конкретных ситуаций, описанных житейским языком.
К сожалению, этому действию совсем не обучают, и ученики решают задачи, подбирая закон и производя необходимые вычисления для тех ситуаций, которые могут не соответствовать определенным абстрактным знаниям. В итоге у них не возникает осознания значимости физических знаний для решения житейских проблем.
Теперь обратим внимание на то, что каждая задача побуждает к определенной деятельности. К какой именно - устанавливаем, вчитываясь в вопрос задачи, так как в вопросе задачи «заложена» цель этой деятельности. Например, из вопроса задачи «А4 (2009) Легковой автомобиль и грузовик движутся со скоростями 108 км/ч и 54 км/ч. Масса легкового автомобиля 1000 кг. Какова масса грузовика, если отношение импульса грузовика к импульсу легкового автомобиля равно 1,5?» ясно, что целью деятельности является нахождение массы грузовика.
Однако во многих задачах цель деятельности не всегда ярко выражена. Происходит это потому, что либо вопроса нет, либо формулировки вопросов зачастую не соответствуют общему правилу формулирования цели любой человеческой деятельности: в формулировке цели должен быть указан глагол, обозначающий активность человека, направленную на создание конечного продукта, конечный продукт деятельности и его свойства.
Рис. 1. График к условию задачи А1 (2009)
Приведем пример.
А1 (2009). На рисунке приведен график зависимости проекции скорости тела от времени (рис. 1). График зависимости проекции ускорения тела ах от времени в интервале времени от 12 до 16 с совпадает с графиком (см. рис. 2).
В этой задаче не сформулирован вопрос.
При отсутствии сформулированной цели или по неявно указанной цели человек действовать не может, и потому перед ним возникает дополнительная задача: сформулировать цель своей деятельности. Следовательно, задача учителя - организовать учебный процесс так, чтобы учащиеся научились правильной формулировке целей деятельности.
Наконец, нужно иметь в виду, что любая человеческая деятельность выполняется в три этапа. Сначала человек планирует свои действия по достижению поставленной цели (ориентировочный, или подготовительный, этап), затем он действует в соответствии с составленным планом (исполнительный этап), а потом устанавливает, соответствует ли полученный результат (конечный продукт деятельности) образцу, указанному в цели деятельности (контрольный этап). Контрольный этап, как правило, берет на себя учитель. Исполнительный этап выполняют учащиеся, однако этот этап выполнить без планирования деятельности невозможно, а планированию никто не учит. Этот этап деятельности каждый выполняет в меру своего развития [1]. Следовательно, учителю необходимо организовать учебный процесс так, чтобы учащиеся научились планировать свои действия по достижению поставленной цели.
Следует отметить, что формулировка задач учителя такова: не научить учащихся, а организовать учебный процесс, в результате которого учащиеся освоят виды деятельности, связанные с физическими знаниями.
Рассмотрим, как можно эффективно решать сформулированные выше задачи. Организовать такой учебный процесс можно, опираясь на теорию, разработанную П. Я. Гальпериным. Основными положениями этой теории являются:
1. Любое понятие может быть сформировано только в деятельности, адекватной этому понятию. Поэтому речь должна идти не о формировании понятия, а о формировании деятельности, адекватной этому понятию. Под выражением «деятельность, адекватная понятию», подразумевается умственная деятельность!
2. Процесс формирования умственной деятельности, адекватной понятию, должен осуществляться в четыре этапа: материальный, этап внешней речи; этап внешней речи «про себя»; умственный этап.
Необходимость материального этапа обусловлена тем, что человеческое мышление - это умственная (идеальная) деятельность, являющаяся отражением материальной, практической, деятельности, то есть деятельности с предметами. Иногда вместо предметов нужно использовать их заменители: чертеж, рисунок, даже текст. Этап работы с такими заменителями называется материализованным. Материальный или материализованный этап обязателен при формировании любого нового для человека умственного действия, независимо от возраста этого человека.
Методика проведения материального (материализованного) этапа специфична: обучаемому должна быть выдана «учебная карта», в которой прописывается все содержание формируемой деятельности; результат выполнения каждого действия контролируется обучающим (пооперационный контроль). Это позволяет сосредоточить внимание обучаемых на способах выполнения каждого действия и ликвидировать ошибки, возникающие в процессе деятельности.
Этап внешней речи необходим для того, чтобы обучаемый сосредоточился на последовательности действий, обусловленных целью деятельности, и «закрепил» правила выполнения каждого действия. Этому способствует специальная методика: обучаемые работают парами, в которых один из них - «учитель», в задачу которого входит контроль над правильностью выполнения каждого действия и их последовательности, а другой - «ученик».
Этап внешней речи «про себя» - этап, который выполняется обучаемым полностью самостоятельно. Контроль осуществляет обучающий только по конечному результату.
Последний - умственный этап обучаемые должны выполнять быстро, так как пройденные ранее этапы способствовали и пониманию способа выполнения каждого действия, и усвоению последовательности действий, и «закреплению» всего содержания умственной деятельности.
Виды деятельности, адекватные понятиям, изучаемым в школьном курсе физики, выделены в работе [2]. Точное название каждого вида деятельности можно представить в таблице.
О
ах, м/с
1 к
5-0-
-5"
[,с
2) аЛ м/с
5" О
-5-'
Г, С
3) апА
5т 0
м/с
Рис. 2. Варианты ответа к задаче А1 (2009)
4) л
5-О
-5"
м/с2
/.с
Таблица
Виды деятельности, программа выполнения которых составляется с опорой на физическое понятие
Виды понятий Виды деятельности, в которых понятие является опорным
Понятие о физическом явлении 1. Распознавание явления, соответствующего понятию, в конкретной ситуации. 2. Воспроизведение явления, соответствующего понятию, в конкретной ситуации
Понятие о физическом объекте 1. Распознавание объектов, соответствующих понятию, в конкретной ситуации. 2. Воспроизведение конкретных объектов, соответствующих понятию
Понятие о физической величине 1. Нахождение конкретного значения физической величины в конкретной ситуации. 2. Воспроизведение свойства объекта (явления), интенсивность которого задана конкретным значением физической величины
Понятие о состоянии 1. Распознавание состояния, соответствующего понятию, в конкретной ситуации. 2. Воспроизведение состояния, соответствующего понятию, в конкретной ситуации
Понятие о процессе 1. Распознавание процесса, соответствующего понятию, в конкретной ситуации. 2. Воспроизведение процесса, соответствующего понятию, в конкретной ситуации
Понятие о воздействии (взаимодействии) 1. Распознавание воздействия, соответствующего понятию, в конкретной ситуации. 2. Воспроизведение воздействия, соответствующего понятию, в конкретной ситуации
Таким образом, знание можно считать усвоенным, если человек может распознавать конкретные ситуации, соответствующие данному знанию, и воспроизводить их. Для обучения учащихся видам деятельности, адекватным физическим знаниям (для формирования умений, в которых физические знания применяются), нужны такие задачи, в которых вопрос побуждал бы к выполнению именно той деятельности, которая адекватна определенному знанию. Например, «Выделите ситуации, в которых имеет место электризация тел трением» и «Наэлектризуйте указанные тела трением»; «Вычислите работу силы тяжести в предложенных ситуациях», «Выделите ситуации, в которых имеет место трение покоя».
Помимо задания (вопроса, побуждающего выполнить определенную деятельность), задача должна содержать от 8 до 12 ситуаций, в которых эта деятельность должна выполняться. Такое количество ситуаций необходимо для того, чтобы ученик овладел деятельностью, адекватной знанию. Ведь каждому хорошо известно, что для овладения любой новой деятельностью нужно ее многократно выполнить, причем без промежутка между упражнениями [2].
Ситуации, в которых деятельность будет выполняться, не должны быть однотипными. Их следует подбирать таким образом, чтобы человеку когда-либо пришлось выполнять аналогичную деятельность в будущем (и не только в школьном возрасте) [1; 3-4].
Приведем примеры задач-упражнений, составленных с учетом требований к подбору ситуаций для усвоения понятия «механическая работа».
Задание. Найдите значение механической работы, совершаемой телом в следующих ситуациях:
1. Буксирный катер тянет баржу с одного причала на другой, расстояние между которыми 1000 м, действуя силой 5000 Н.
2. Хоккеист ударил по шайбе, и она по инерции прокатилась по льду 20 м. сила удара по шайбе 100 Н.
3. Штангист держит штангу весом 2 кН на высоте 2,5 м.
4. Подъемное устройство подняло пианино массой 300 кг в окно 5 этажа, расположенное на высоте 16 м над тротуаром.
5. Винни Пух весом 20 Н хочет полакомиться медом, находящимся в дупле на высоте 4 м.
6. Гиря часового механизма весит 50 Н и в течение суток опускается на 120 см (цепь, на которой висит гиря).
7. Кот Матроскин несет ведро с молоком весом 80 Н из коровника в дом, поднимая ведро при каждом шаге на 2 см.
8. При каждом шаге вы поднимаете свое тело весом ... на высоту ... Данные получите самостоятельно.
К средствам, необходимым для формирования у учащихся деятельностей, адекватных физическим знаниям, относятся также «Учебные карты», которые используются на материальном этапе формируемой деятельности. В них приводится система действий, составляющая содержание деятельности, и при этом указывается, как выполнить то или иное действие [5].
Приведем пример учебной карты для организации деятельности учащихся по усвоению понятия «Механическая работа» в основной школе.
Способ выполнения:
1. Выделите тело, механическую работу которого требуется найти.
2. Установите, на какое тело воздействует выделенное тело. Назовите силу воздействия.
3. Выделите участок движения, на котором производится воздействие.
4. Найдите значение силы воздействия (Я).
5. Найдите значение угла между направлением движения и направлением силы и выберите формулу для расчета механической работы.
6. Найдите пройденный путь 5.
7. Рассчитайте произведение Я • 5.
8. Сформулируйте ответ.
Многолетняя практика реализации данной методики обучения учащихся на уроках физики в школе с применением аналогичных дидактических средств [3-6] доказывает эффективность подготовки учащихся к различным контрольным мероприятиям.
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ
1. Стефанова Г. П., Крутова И. А. Применение
компьютерных технологий для формирования
познавательной активности школьников при
обучении физике // Вестн. Вятского гос. гуманитар. ун-та. 2011. № 4 (1). с. 160-164.
2. Анофрикова С. В., Стефанова Г. П. Применение задач в процессе обучения физике. М.: Прометей МПГУ, 1991. 176 с.
3. Крутова И. А. Основные направления использования компьютера в процессе «создания» и усвоения школьниками понятий о физических явлениях // Фундаментальные исследования. 2007. № 7. С.63-66.
4. Прояненкова Л. А., Стефанова Г. П., Круто-
ва И. А. Сборник задач и упражнений по физике: 7 класс: к учебнику С. В. Громова, Н. А. Родиной «Физика. 7 класс». М.: Экзамен, 2006. 158 с.
5. Прояненкова Л. А., Ядыкина Л. М. Формирование системы знаний о физических явлениях в 8-9 классах // Школа будущего. 2008. № 5. С. 25-32.
6. Исмухамбетова А. С., Стефанова Г. П. Методика формирование у учащихся энергетического метода описания физических явлений разной природы // Наука и школа. 2011. № 6. С. 82-85.
ФОРМИРОВАНИЕ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ УМЕНИЙ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ И МАТЕМАТИКЕ В СИСТЕМЕ ДОВУЗОВСКОЙ ПОДГОТОВКИ
FORMING RESEARCH SKILLS AT PHYSICS AND MATHEMATICS CLASSES FOR UNIVERSITY PREPARATION
О. В. Лебедева, О. Н. Веретенникова
Рассматриваются формы организации работы в системе довузовской подготовки, позволяющие формировать исследовательские умения учащихся. Обобщается опыт подготовки школьников к получению дальнейшего профессионального физико-математического образования на базе научных исследований.
Ключевые слова: исследовательские умения, исследовательская деятельность учащихся, довузовская подготовка.
O. V. Lebedeva, O. N. Veretennikova
In this article we study the types of activities at school that encourage research skills development. We sum up our experience of getting school students ready for entering Universities to do research in physics and mathematics.
Keywords: research skills, research activities, pre-Uni-versity studies.
Сложившаяся ситуация в быстро переустраивающемся и развивающемся мире приводит к тому, что исследовательская компетентность является важным качеством, определяющим готовность будущего специалиста к профессиональной деятельности. ФГОС ВПО третьего поколения требуют, чтобы на этапе высшего профессионального образования была организована целенаправленная работа, обеспечивающая развитие исследовательских способностей студентов, которые позволяют им быстро адаптироваться к новым изменяющимся условиям действительности, способствуют успешной реализации в выбранной профессии и проявлению интеллектуального и творческого потенциала в различных областях познания.
Однако падение уровня подготовки выпускников школ самым серьезным образом сказывается на всей учебной и научной работе ведущих университетов страны, реализующих обучение на основе научных исследований. Нами было проведено вводное тестирование сту-
дентов первого курса физического факультета ННГУ для определения уровня сформированности экспериментальных исследовательских умений. Оказалось, что будущие физики, специалисты в области нанотехнологий, пришедшие учиться в национальный исследовательский университет, не обладают элементарными экспериментальными умениями. Только 64% испытуемых смогли снять показания приборов (амперметра и вольтметра), остальные не смогли определить цену деления и показания приборов. Погрешности прямых измерений могут определить: абсолютные - 57%, относительные - 12% опрошенных; погрешности косвенных измерений не смог определить ни один студент.
Еще хуже обстоит дело с умением планировать экспериментальное исследование. В одном из вопросов было предложено перечислить основные этапы исследования. 41% тестируемых не смогли назвать даже отдельных этапов, 42% опрошенных начинали сразу с настройки оборудования или проведения эксперимента. Такой ре-
