Модульное обучение физике с разноплановой дифференциацией в условиях сельской школы Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

УДК 37.02

О. В. Коршунова

Модульное обучение физике с разноплановой дифференциацией в условиях сельской школы

В статье раскрыта сущность технологии уровнево-стилевой дифференциации в рамках модульного обучения на примере предмета «физика» в условиях сельской школы.

Ключевые слова: технология обучения, сельский школьник, уровневая дифференциация, стилевая дифференциация, модульное обучение, учебный модуль, физика.

O. V. Korshunova

Module Teaching Physics with Diverse Differentiation аt Rural Schools

The article discloses the essence of technology of level-style differentiation in the context of module teaching on the example of teaching «Physics» under the conditions of rural schools.

Key words: technology of teaching, a rural pupil, level differentiation, style differentiation, module teaching, module teaching, Physics.

Основной особенностью большинства современных сельских школ является малочисленность контингента обучающихся. В этих условиях улучшаются возможности для организации индивидуализировнного обучения предмету. Нами разработана дидактическая система, позволяющая в сельской школе реализовать личност-но-ориентированный подход в обучении, создать психологически комфортную среду обучения сельского школьника на основе интеграции 3-х образовательных технологий - технологии уров-невой дифференциации [1-3], стилевой дифференциации [4, 5] и модульного обучения [6, 7]. Комплексную технологию мы назвали «уровне-во-стилевая дифференциация в рамках модульной интеграции». Таким образом, в основе нашей системы обучения лежит модульная технология, внутри которой реализуется разноплановая дифференциация - уровневая и стилевая. Преимущественно технология апробирована на процессе обучения физике. Поэтому далее остановимся на реализации технологии именно применительно к данной учебной дисциплине.

Методологическими основаниями разработанной комплексной технологии выступают идеи о единстве интеграции и дифференциации во всех объектах и явлениях действительности, в том числе и в процессах обучения физике; об одновременной реализации в практике обучения

сельских школьников интегративного и дифференцированного подходов, о соотношении части и целого, общего и особенного.

Психологическая компонента уровнево-стилевой дифференциации в рамках модульной интеграции предполагает учет психофизиологических особенностей личности обучаемого, его индивидуального познавательного стиля (а именно, его составляющей - когнитивного стиля), в соответствии с которым учащиеся отдают предпочтение тому или иному методу и способу познания окружающего мира и переработке внешней информции. При этом каждый педагог для успешной реализации технологии овладевает знаниями о различии когнитивных стилей, которыми обладают его ученики и своего собственного стиля. Это помогает педагогу в выборе средств обучения в соответствии с индивидуальными особенностями учеников и избежать конфликта, обусловленного разницей между познавательными стилями учеников и собственным.

Дидактическая компонента разработанной технологии предполагает, что известные подходы к обучению, а также применяющиеся школьный учебник и учебно-вспомогательные материалы не являются единственно возможными для достижения целей, реализуемых в контексте разработанной психодидактической системы. В дополнение к средствам обучения нами предло-

© Коршунова О. В., 2011

жен вариант дидактических материалов нового поколения для сельского школьника - учебных модулей с разноплановой дифференциацией (по 2-м основаниям - по обученности-обучаемости и по когнитивному стилю, являющемуся составной компонентой индивидуального познавательного стиля школьника).

Методическая компонента технологии предусматривает построение обучения физике при использовании специфического преобразования учебного материала с учетом индивидуальных свойств личности в учебных модулях и выбора определенных методик преподавания. Содержанием методической компоненты являются: трехуровневые цели; соответствующее учебное содержание, заложенное в модули (стандарт, обогащенный сведениями природного, экологического, сельскохозяйственного, нравственного характера); различающиеся методы, приемы, способы учебно-познавательной деятельности школьников, определяемые выделенными особенностями обучающихся (их обученностью, обучаемостью, когнитивным стилем) и отраженные в модулях в виде методических указаний к деятельности с содержанием. Однако для целостного развития личности следует применять и методы, не соответствующие «органике» ученика, чтобы обеспечить его продвижение в развитии слабых сторон. Для этого и создается на занятии чередование различных видов образовательных ситуаций, в которых:

- резонанс успешности развития и результативности имеют те учащиеся, чьи особенности органичны условиям данной ситуации;

- школьники, у которых эти особенности «западают», участвуя в такой работе, развивают свои слабые стороны [8].

Раскроем сущность применяемой технологии, представляющей собой новую систему обучения предмету.

Принципы модульного обучения известны [6, 7], поэтому покажем лишь отличия нашего варианта модульной технологии от общепринятого. В модульном обучении основным средством выступает учебный модуль как функциональный узел, включающий в себя предметные дидактические единицы, рекомендуемые школьнику для усвоения, а также инструктивные материалы по процессу усвоения - рекомендации учителя по наиболее эффективному овладению учебным материалом.

Презентирование учебной информации, а также задания для освоения ее элементов пред-

лагаются школьнику в модулях на выбор с учетом его восприимчивости к обучению по предмету (обучаемости), интересов и склонностей к выполнению специфической деятельности по физике, а также с учетом особенностей восприятия и переработки внешней информации, поступающей из окружающего мира. При этом школьники различаются по фрагментарности и целостности восприятия мира. В этом случае мы (в соответствии с известными работами ученых психологов и методистов [4, 5, 9-11]) говорим о дифференциальном либо интегральном когнитивном стиле. При наличии тех или иных акцентов образа воспринимаемого мира (единой его картины или по частям) для одних школьников приоритетно важно наличие эмоционального компонента в поступающей информации, для других - деятельностной (активной) составляющей, для третьих - теоретической.

Поэтому в группах дифференциального и интегрального стилей мы различаем еще и подсти-ли: эмоциональный, деятельностный и теоретический [4, 5, 11]. Исходя из таких соображений, мы проектируем в модулях учебную информацию для 6-ти психологических типов школьников в зависимости от их когнитивной стратегии (когнитивного стиля). В связи с этим используется модернизированная форма таблицы для задания модуля. Ниже в таблице 1 показана новая форма модуля.

Таблицы 2 и 3 задают конкретные примеры оформления учебного модуля по физике.

Библиографический список:

1. Осмоловская, И. М. Дифференциация обучения: за и против [Текст] / И. М. Осмоловская. -Школьные технологии. - 2001. - № 6. - С. 16-19.

2. Осмоловская, И. М. Дифференциация процесса обучения в современной школе [Текст] : учеб. пособие / И. М. Осмоловская. - М. : Изд-во Моск. психол.-соц. Ин-та ; Воронеж: Изд-во НПО «МОДЭК», 2004. - 176 с.

3. Ксензова, Г. Ю. Перспективные школьные технологии [Текст] : учебно-методическое пособие / Г. Ю. Ксензова. - М. : Педагогическое общество России, 2001. - 224 с.

4. Шиянов, Е. Н. Развитие личности в обучении [Текст] : учеб. пособие для студ. пед. вузов / Е. Н. Шиянов, И. Б. Котова. - М. : Изд-кий центр «Академия», 1999. - 288 с. (содержит сведения о стилевой технологии)

5. Берулава, М. Н. Технология индивидуализации обучения на основе учета когнитивного

стиля [Текст] / М. Н. Берулава, Г. А. Берулава. -Бийск, 1996. - 34 с.

6. Чошанов, М. А. Гибкая технология проблемно-модульного обучения [Текст] : методическое пособие / М. А. Чошанов. - М. : Народное образование, 1996. - 160 с.

7. Третьяков, П. И. Технология модульного обучения в школе [Текст] : практико-ориентированная монография / П. И. Третьяков, И. Б. Сенновский ; под ред. П. И. Третьякова. -М. : Новая школа, 2001. - 352 с.

8. Гриценко Л. И. Теория и практика обучения: интегративный подход [Текст]: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / Л. И. Гри-

ценко. - М. : ИЦ «Академия», 2008. - 240 с.

9. Крутский, А. Н. Психодидактика: новые технологии в преподавании физики [Текст] : лекции 1-4 / А. Н. Крутский, О. С. Косихина. - М. : Педагогический университет «Первое сентября», 2006 - 44 с.

10. Гельфман, Э. Г. Психодидактика школьного учебника. Интеллектуальное воспитание учащихся [Текст] / Э. Г. Гельфман, М. А. Холодная. - СПб. : Питер, 2006. - 384 с.

11. Коршунова, О. В. Обучение сельских школьников на основе интегративно-дифференцированного подхода [Текст] : монография / О. В. Коршунова. - Киров : Изд-во ВятГГУ, 2008. - 507 с.

Таблица 1

№ модуля (М 1, М 2, ...). Тема модуля. Уровень дифференциации (1-й уровень - минимальный, 2-й уровень - общий,

3-й уровень - повышенный)_

_Учебный материал с указанием заданий_

Когнитивный стиль ИНТЕГРАЛЬНЫЙ

Когнитивный стиль ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ

Руководство по усвоению

учебного содержания

Содержание учебного материала ИТ ИЭ ИД

Содержание учебного материала ДТ ДЭ ДД

Руководство по усвоению

учебного содержания

УЭ № 1. (вид учебного элемента). Частная дидактическая цель (ЧДЦ): ... (формулировка ЧДЦ)

Основное окно

ИТ ИЭ ИД.

ДТ ДЭ ДД.

Дополнительное окно

ИТ .

ДТ ...

Доп. окно

ИЭ .

ДЭ .

Доп. окно

ИД .

ДД •

УЭ № 2. (вид учебного элемента). Частная дидактическая цель (ЧДЦ): ... (формулировка ЧДЦ)

ИТ ИЭ ИД.

ДТ ДЭ ДД..

ИТ .

ДТ ...

ИЭ .

ДЭ .

ИД .

ДД •

УЭ № N. (вид учебного элемента). Частная дидактическая цель (ЧДЦ): ... (формулировка ЧДЦ)

ИТ ИЭ ИД.

ДТ ДЭ ДД.

ИТ .

ДТ ...

ИЭ .

ДЭ .

ИД .

ДД •

УЭ № N+1. Подведение итогов. ЧДЦ: Заполнение листа контроля. Оценка знаний

ИТ, ИЭ, ИД. ДТ, ДД, ДЭ

Учебный элемент, задание Вопросы Итого баллов

1 2 3 4 5

УЭ 1. Задание

УЭ 2. Задание

... Задание

УЭ N. Задание

Оценка

ИТ, ИЭ, ИД ДТ, ДД, ДЭ

Рекомендации по оценке знаний и умений

УЭ № N+2. Домашнее задание

Оценка. Дифференцированное домашнее задание:

Запишите домашнее задание в дневник в соответствии с результатом своей работы на уроке_

Таблица 2

Модули по теме «Тепловые явления»

М 2. Внутренняя энергия. Способы изменения внутренней энергии тела. Углубленный модуль. 3 уровень (продвинутый). ЭУ 0. ИДЦ (интегративная дидактическая цель): рассмотрение внутренней энергии как физической величины при опоре на обобщенный план ответа о физической величине; раскрытие и отработка понятия на уровне оценки работы и теплопередачи, а также видов последней (теплопроводимости, конвекции, излучения); рассмотрение факта необратимости процесса теплопередачи (второе начало термодинамики)._

УЭ № 4. Изучение теоретического материала. ЧДЦ: Получить первоначальное представление о теплопроводимости как виде теплопередачи, воспроизводить основной признак теплопроводимости и ее определение

1. Найдите минимум 2 определения теплопроводимости в учебниках § 4 [Перышкин А. В., с. 10, 13] или § 3.3 [Разумовский В. Г., с. 98] или в других доступных источниках информации, запишите их в тетрадь (2 б).

2. Внимательно рассмотрите рисунок. Вспомните процесс приготовления компота в домашних условиях. Известно, что металлическая ложка, помещенная в стеклянную банку с ягодами, после заполнения банки горячим сахарным раствором становится горячей. Причем вся: и та часть ложки, которая находится в растворе, и та часть, которая с раствором не соприкасается (верхняя). Здесь как раз происходит явление ... (дополните фразу). Проанализируйте ситуацию и дайте ее объяснение с точки зрения физики, опираясь на МКТ-представления (2 б)_

ИТ ИЭ ИД

1. Определение теплопроводимо-

металлическая ложка

ДТ ДЭ ДД

1. При варке компота, прежде чем залить кипящим сахарным раствором ягоды в стеклянной трехлитровой банке, мама кладет в нее металлическую ложку, которая быстро становится горячей при заполнении сиропом. Причем нагревается не только часть ложки, находящейся внутри сиропа, но верхняя часть, не погруженная в горячий раствор. Температура металлической ложки повышается вследствие .... Следовательно, здесь происходит явление теплопроводимости.

2. Определение тепло-проводимости

1. Прочтите описание явления в окне «Содержание», постарайтесь вместо многоточия в тексте дать объяснение происходящему (2 б) и сформулировать определение теплопроводимости.

2. Найдите минимум 2 определения теплопро-водимости в учебниках § 4 [Перышкин А. В., с. 10, 13] или § 3.3 [Разумовский В. Г., с. 98] или в других доступных источниках информации, запишите их в тетрадь (2 б)

сти

Дайте ответы на вопросы (1 б и 2 б) ИТ 1. Какое явление наблюдается при нагревании металлической ложки в стакане с горячим чаем? 2. Может ли тело потерять всю свою внутреннюю энергию в результате теплопередачи путем теплопроводимости? ДТ 1. Металлическая ложка нагревается в стакане с горячим чаем. Какое явление здесь наблюдается? 2. Может ли тело в результате теплопередачи путем теплопроводимости потерять всю свою внутреннюю энергию? (Ответ: Нет, не может) Дайте ответы на вопросы (1 б и 2 б)

1. Сочините определение теплопроводимости в стихах (1 б). 2. Решите веселую задачу (3 б) (Ответ: Ручка утюга обладает по сравнению с металлической частью плохой теплопроводимостью) ИЭ ДЭ 1. Определение теплопроводимости в стихах. 2. Больной с обожженными ушами пришел к врачу. - Что случилось с вашими ушами? - спрашивает врач. - Понимаете, я смотрел по телевизору футбол, а жена гладила белье. Она поставила утюг возле телефона, и, когда он зазвонил, я схватил утюг вместо телефонной трубки... Доктор с пониманием качает головой. - Ну, а что случилось с другим ухом? - Так это приятель перезвонил снова. Почему же больной не обжег руки? 1. Сочините определение теплопрово-димости в стихах (1 б). 2. Решите веселую задачу (3 б)

Нарисуйте модель теплопроводности (За каждый вариант - 1 б) ИД Образ явления теплопроводности ДД Образ явления теплопроводности Нарисуйте модель теплопроводности (За каждый вариант -1 б)

Таблица 3

Модули по теме «Тепловые явления»

М 4. «Конвекция и излучение». Углубленный модуль. 3 уровень (продвинутый).

ЭУ 0. ИДЦ (интегративная дидактическая цель): Изучить конвекцию и излучение как физические явления при опоре на соответствующий обобщенный план ответа (раскрытие механизма конвекции и излучения, их учет в технике, строительстве, сельском хозяйстве, быту); применить знания для объяснения нестандартных практических ситуаций_

УЭ № 2. Изучение теоретического материала. ЧДЦ: Рассмотреть лучистый теплообмен как физическое ствии с обобщенным планом ответа

явление в соответ-

Используя материал доступных источников информации и опираясь на схему, составьте рассказ и подготовьтесь к ответу товарищу о лучистом теплообмене как физическом явлении и виде теплопередачи (7 б)

1. Внешние признаки

ИТ ИЭ ИД

2. Условия протека-

3. Сущность явления, его механизм

А

ФИЗИЧЕСКОЕ ЯВЛЕНИЕ

4. Оп-

реде-

5. Связь с другими явлениями

6. Применение на практике

ДТ ДЭ ДД

План ответа о физическом явлении

1. Внешние признаки явления.

2. Условия, при которых протекает явление.

3. Сущность явления и механизма его протекания.

4. Определение явления.

5. Связь данного явления с другими.

6. Использование явления на практике.

7. Способы предупреждения вредного действия явления

7. Способы предупреждения вредного действия явления

Используя материал доступных источников информации и опираясь на план ответа, составьте рассказ для товарища о лучистом теплообмене как физическом явлении и виде теплопередачи

(7 б)

(за каждый ответ - по 1 б)

(Ответы: 1. Между Солнцем и Землей имеется вакуум. В вакууме же перенос теплоты возможен лишь путем электромагнит-ных волн, так как о конвекции говорить не приходится: где в космическом пространстве «низ» или «верх»?; теплопровод-ность тоже невозможна: очень разрежено вещество, частицы -редко расположены, почти вакуум)

ИТ

1. Докажите рассуждением, что теплопередача от Солнца на Землю осуществляется только путем излучения.

2. Излучение какого из утюгов больше, если один из них нагрет до 200 °С, а другой - до 400 °С?

3. В каком из чайников кипяток остынет быстрее? Почему?

а

4. В каком из сосудов вода нагреется до более высокой температуры при падении сол- с нечных лучей, если стаканы одинаковые, и в них имеется одинаковые порции воды?

ДТ

1. Теплопередача от Солнца на Землю осуществляется только путем излучения. Докажите это утверждение, опираясь на знания о видах теплопередачи.

2. Один утюг нагрет до 200 °С, а другой - до 400 °С. Излучение какого из них больше?

3. Имеется чайник, окрашенный в белый цвет, и чайник, поверхность которого темная. В каком из чайников кипяток остынет быстрее? Почему?

4. Два одинаковых стакана наполнили поровну водой и, накрыв один стакан стеклом, выставили их на место, хорошо освещаемое солнцем. В каком из сосудов вода нагреется до более высокой температуры?

(за каждый ответ - по 1 б) (Ответы:

2. Больше излучение утюга с температурой 400 °С, здесь проявляется зависимость излучения от температуры тела.

3. В чайнике с темной поверхностью, здесь проявляется зависимость скорости излучения от цвета тел.

4. В стакане, закрытом стеклом. Здесь получается своеобразный парник)

Объясните с точки зрения физики по-

ИЭ

1. Красное солнышко на белом свете черную землю греет._

ДЭ

1. Мир обогревает, совсем усталости не знает.

Отгадайте

загадки,

объясните,

ния

словицу (За ответ - 1 б). Отгадайте загадку, и объясните, какой вид теплопередачи отвечает за нагревание тел вблизи огня (1 б)?

(Ответ представлен в виде рисунков: тела с темной поверхностью поглощают больше энергии и нагреваются сильнее)

хорошо!

\

ф §

Н >1

В »

ш «

в

с е й

§¥

С

плохо!

2. Не солнце, а в холод согреет (Ответ: огонь)

(Ответ. Солнце. От него к Земле энергия (в том числе и тепло) передается путем излучения.)

2. Под окошком гармонь горяча, как огонь. Отдает ли данный объект энергию путем излучения? (Ответ: батарея отопления. Частично отдает энергию и путем излучения, преимущественно - конвекцией)

каким образом объект, о котором идет речь в первой загадке «мир согревает» (За ответы -по 1 б)

Проведите опыт по доказательству зависимости мощности излучения (поглощения) от цвета поверхностей объектов (1 б). При проведении опыта осторожнее обращайтесь с кипятком и не касайтесь стенок прибора руками после того, как в куб нальете горячей воды, а располагайте их на небольшом равном расстоянии от граней.

Сделайте вывод о том, грань какого цвета наиболее интенсивно излучает тепло, а какого -слабее. Запишите последний вывод в тетрадь (1 б)

ИД

Опыт с «кубом Лесли». Доказательство факта, что тела с темной поверхностью отражают и поглощают излучение с большей мощностью, чем тела со светлыми поверхностями

Опыт проводится по рисунку. Оборудование: металлический куб, одна грань куба покрашена черной краской, вторая - белой, третья - отполирована до зеркального блеска; горячая вода (кипяток) в сосуде, руки экспериментатора.

ДД

Опыт с «кубом Лесли». Доказательство факта, что тела с темной поверхностью отражают и поглощают излучение с большей мощностью, чем тела со светлыми поверхностями

Опыт проводится по описанию [учебник Пурыше-вой Н. С. Физика, 8 кл., М.: Дрофа, 2002, с. 86-87].

1. Возьмите «куб Лесли»: прямоугольную металлическую коробку, одна грань которой покрашена черной краской, вторая - белой, третья -отполирована до зеркального блеска. Налейте в нее кипятка.

2. Расположите темную сторону коробочки теплоприемника, соединенного с жидкостным манометром, так, чтобы она была параллельна белой грани куба на равной высоте с ней. Расстояние между гранями куба и теплоприемника примерно 10 см.

3. Заметьте показания манометра.

4. Теперь поверните куб черной стороной к теплоприемнику и вновь пронаблюдайте показания манометра.

5. Сравните разность уровней жидкости в манометрах в 2-х рассмотренных случаях. Дайте объяснение происходящему, запишите последний вывод в тетрадь (1 б)

Проведите опыт по до-каза-тельст-ву за-виси-мости мощности

излучения (по-глоще-ния) от цвета по-

верхно-стей объектов (1 б)