CC BY
15
симметрии атома в основном состоянии. Предложенный подход, не апеллирующий к какой-либо наглядной картине движения электрона, позволяет понять, почему атом водорода может быть сферически симметричным: потенциальная энергия электрона зависит только от его расстояния от ядра и не зависит от угловых переменных.
Парадоксальность мышления при анализе разобранного примера заключается прежде всего в возможности совершения ряда неординарных шагов, в результате которых удается предсказать ряд дополнительных свойств изучаемой системы, не фигурирующих явно в поставленном вопросе.
Разобранный пример показывает, что методики использования соотношений неопределенностей для оценки условий применимости классических представлений для описания микрообъектов и для оценки величины физических характеристик квантовых систем различны. При установлении границ применимости классических представлений рассмотрение свойств объекта производится на «классическом языке», а соотношения неопределенностей используются для того, чтобы показать, что неопределенности значений тех или иных характеристик системы оказываются того же порядка или даже больше, чем сами эти значения. На этом основании делается вывод о неприменимости классических представлений.
При использовании соотношений неопределенностей для оценки значений физических характеристик системы в условиях неприменимости классического способа описания выписываются только соотношения, сохраняющие физический смысл и в квантовом случае. Как мы видели, в разобранном
примере в качестве такой величины выступала энергия системы, но не использовались никакие представления о виде траектории движения.
Использование соотношений неопределенностей является гораздо более ценным с научной и методической точек зрения, чем ориентирование на старую квантовую теорию Бора, ибо позволяет последовательно вводить учащихся в круг основных представлений современной квантовой физики. На таком пути открывается широкая возможность для самостоятельного приобретения конкретных знаний учащимися при решении задач, которые окажутся методологически правильными и не потребуют пересмотра и исправления при дальнейшем обучении в вузе.
Литература
1. Feynman R. P. Pleasure of Finding Things Out. Perseus Publ., 1999.
2. Фок В.А. Квантовая физика и строение материи. - Л.: ЛГУ, 1965.
3. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фенмановские лекции по физике. Т.1. - М.: Мир, 1976.
4. Гинзбург В.Л. Горизонты науки. Физика в школе. -1970, № 1.
5. Гинзбург В.Л. Физика в школе. - 1987, № 1.
6. Орир Дж. Физика 2. - М.: Мир, 1981.
7. Бутиков Е.И., Кондратьев А.С., Уздин В.М. Физика 3. Строение и свойства вещества. - М.: Физматлит, 2000; 2001; 2004.
8. Кондратьев А. С., Уздин В.М. Физика. Сборник задач. -М.: Физматлит, 2005.
ФОРМИРОВАНИЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ МОТИВАЦИОННЫХ УМЕНИЙ У БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ
(на примере «Практикума по решению физических задач»)
А.Т. Цветкова,
кандидат педагогических наук, доцент Шуйского государственного педагогического университета Н.Ю. Прияткина,
аспирант Шуйского государственного педагогического университета
Определение понятия «задача» стало предметом исследования многих наук. В психологии дано несколько определений понятия «задача» (А.Н. Леонтьев, Г.К. Костюк, А. Ньюэлл). Приведем одно из них, на наш взгляд, наиболее полное: «ситуация, требующая от субъекта некоторого действия, направленного на нахождение неизвестного на основе использования его связей с известным в условиях, когда субъект не обладает способом этого действия» (А. Ньюэлл). Данное определение применимо к любым задачам: социальным, экономическим, психологическим, педагогическим, учебным, научным и др.
В дидактике предметом исследования является учебная задача. Д.Б. Эльконин учебной задачей называет «ситуацию, позволяющую решаемому овладеть некоторым процессом, способом, механизмом выполнения каких-либо практически значимых действий»1.
Решение задач как конкретный вид деятельности хорошо исследован в психологии (В.А. Крутецкий, А.Н. Леонтьев, С. Л. Рубинштейн, Л.М. Фридман, А.Я. Эсаулов): определена структура деятельности при решении задач, выделены ее фазы. Структуру решения как процесса можно представить в виде последовательности элементов: подготовка решения, принятие схемы решения и осуществление принятого решения.
Определение физической задачи дано С.Е. Каменецким и В.П. Ореховым: «Физической задачей в учебной практике называют небольшую проблему, которая решается с помощью логических умозаключений, математических действий и эксперимента на основе законов и методов физики»2 .
В методике обучения физике решение задач рассматривается как дидактический метод и как средство обучения и воспитания (А.И. Бугаев, С.Е. Каменецкий, В.П. Орехов, А.В. Усова и др.); определены функции процесса решения задач (побуждающая, познавательная, воспитывающая, развивающая, контролирующая), критерии и уровни сформированности умения решать физические задачи; выделена структура учебной деятельности по решению задач (ознакомление с условием, составление плана решения задачи, осуществление решения задачи, проверка конкретного результата).
Деятельность учителя по обучению школьников умению решать физические задачи исследована Ю.И. Лукьяновым, Н.Н. Тулькибаевой, И.К. Турышевым, А.В. Усовой и др. в рамках курса «Практикум по решению физических задач»: рассмотрены две составляющие части этой деятельности (теоретическая и практическая); выделены «три принципиально различных способа», характеризующие взаимодействие учителя и учащихся в процессе усвоения умений самостоятельно ре-
1 Эльконин Д.Б. Психология обучения младшего школьника. - М.: Просвещение, 1974.
2 Каменецкий С.Е. Орехов В.П. Методика решения задач по физике в средней школе. - М.: Просвещение, 1987. -
336с.
шать задачи1.
В.Г. Разумовским, А.В. Усовой и др. выделены также профессионально значимые методические умения учителя физики, необходимые для обучения учащихся решению задач2.
Однако наш анализ показал, что в перечисленных работах исследуются согласно теории Г.И. Щукиной две стороны процесса обучения: содержательная (чему учить?) и операционная (как учить?), но не рассматривается третья сторона - мотива-ционная (как побуждать к учению? Как увлечь школьников процессом решения физической задачи?).
В реальной практике также выявилось противоречие между необходимостью научить учащихся решать физические задачи и отсутствием целенаправленной мотивационной подготовки будущих учителей физики.
Нами поставлена цель исследования: сформировать профессиональные мотивационные умения у будущих учителей физики.
Одна из основных задач исследования - обучить студентов технологии мотивационного обеспечения уроков решения задач.
Цель и задача исследования реализовывались в ходе «Практикума по решению физических задач».
Умения педагога психолого-педагогически и методически обеспечить мотивационную сторону урока и других видов занятий, то есть умения побуждать школьников к учению, эффективно развивать их мотивацию средствами учебного предмета мы называем профессиональными мотивационными умениями учителя [2, с.7].
Под педагогической технологией мотивационного обеспечения процесса решения физических задач на уроке мы понимаем совокупность научно обоснованных психолого-педагогических и методических средств и способов, с помощью которых учитель продуктивно решает педагогические задачи мотивационного характера в процессе решения физических задач [3, с.3].
Концептуальное обоснование педагогической технологии мотивационного обеспечения процесса решения
физических задач.
Педагогическая технология мотивационного обеспечения процесса решения физических задач основана на положениях теории формирования мотивации и самоорганизации учебной деятельности обучаемых (посредством развития на уроках их мотивационных состояний).
• Мотивационную основу учебной деятельности можно представить в виде последовательности действий: сосредоточение внимания ученика на учебной ситуации ^ ориентировка его в деятельности ^ постановка цели ^ стремление к ее достижению ^ корректировка учебной деятельности ^ оценка (самооценка) полученного результата.
• Состояния ученика, адекватные элементам мотивационной основы учебной деятельности, мы называем мотивационны-ми состояниями.
• Так как обучение учащихся решению любой физической задачи происходит поэтапно, то цели и задачи учителя заключаются в том, чтобы методически обеспечить мотивационную сторону каждого этапа решения физической задачи. При этом как бы происходит наложение структуры мотивационной основы деятельности обучаемого на структуру решения физической задачи. Представим это положение в виде таблицы.
Мотивационное обеспечение процесса решения физических задач.
Этапы решения физической задачи Цели и задачи формирования мотивации учебной деятельности школьников
1. Анализ содержания задачи. Привлечение внимания учащихся; побуждение учеников к управлению своим вниманием, ориентировка их в деятельности.
2. Краткая запись условия задачи. Побуждение учащихся к пониманию и принятию цели деятельности; формирование умений самостоятельно ориентироваться в деятельности.
3. Выполнение рисунка или чертежа к задаче. Формирование у обучаемых умения создавать графическую модель заданной ситуации; выявлять при решении возможные допущения и вариации.
4. Составление плана решения и его реализация. Формирование у школьников умения построить математическую модель задачи, предвидеть результат. Воспитание стремления к достижению поставленной цели и получению результата.
5. Проверка ответа и его анализ. Формирование умений учащихся по полученному ответу определять его реалистичность, в случае необходимости - корректировать свои действия.
Из таблицы видно, что на уроке параллельно реализуются педагогические цели по формированию у школьников умений решать физические задачи и педагогические цели по формированию мотивации учебной деятельности за счет методического обеспечения мотивационной стороны урока.
Обучение студентов технологии мотивационного обеспечения процесса решения физической задачи происходит в четыре этапа, отличающиеся по степени самостоятельности студентов:
I этап. Преподаватель на занятии курса «Практикум по решению физических задач» в процессе решения физических задач комментирует, какие задачи формирования мотивационных состояний школьников ставятся на каждом этапе решения физической задачи. Какие приемы при этом используются? (Интересное политехническое содержание задачи, краеведческий или исторический характер задачи, необычная формулировка задачи - на освещенном экране, на карточках различного цвета, запись магнитофона и т.д.). Какие вопросы задаются в ходе решения задачи для ориентировки в деятельности, для корректировки деятельности? Какие формы организации деятельности учащихся при решении задач используются? Какие нетрадиционные формы организации учебных занятий?
1 Усова А.В., Тулькибаева Н.Н. Практикум по решению физических задач. - М.: Просвещение, 1992.
2 Разумовский В.Г. и др. Основы методики преподавания физики в средней школе. - М.: Просвещение, 1984. 62
II этап. Студенты находят подобные материалы в публикациях учителей-практиков, просматривая методические журналы «Физика в школе», «Физика», «Математика в школе» и др. демонстрируют на занятиях, тем самым накапливают дидактический материал для применения его в ходе педагогической практики.
III этап. Студенты самостоятельно разрабатывают 1-2 дидактических материала по мотивационному обеспечению процесса решения задач и представляют их на итоговом зачетном занятии.
IV этап. Процесс педагогической практики по физике, когда студенты используют накопленный дидактический материал, применяют профессионально-методические и мотивационные умения для формирования мотивации учебной деятельности школьников.
Методы, средства и приемы работы со студентами:
• Рекомендация студентам накапливать виды, типы задач с привлекательным содержанием (с использованием художественной литературы, исторических сведений, легенд, новостей науки, пословиц и т.п.) в специальной папке - это поможет в формировании мотивационного состояния «привлечение внимания».
• Коллективное составление алгоритмов решения задач, представление условия задачи в виде таблицы, группировка задач по трем уровням сложности и др. - это поможет формировать у школьников ориентировку в деятельности и целепола-гание.
• Разработка со студентами индивидуальных карточек для работы со школьниками (с учетом уровня обученности учащихся) - это поможет формировать у школьников стремление к результату, самооценке.
На итоговом занятии по каждой теме разрабатываем совместно со студентами план урока решения задач, включая элементы формирования мотивационных состояний. План предполагаемого урока решения задач можно оформить в виде таблицы, в которой отражены содержание урока, форма работы учащихся и задачи формирования мотивационных состояний учащихся.
В ходе исследования выделены профессиональные мотивационные умения будущего учителя при обучении учащихся решению физических задач (в соответствии с избранной нами структурой учебной деятельности школьников):
- умение организовать внимание учащихся при решении физических задач;
- умение ориентировать учащегося в деятельности по решению физических задач с осознанием ее смысла;
- умение поставить цель деятельности в процессе решения задач;
- умение побуждения к реализации этой цели;
- умение организовать самоконтроль и самокорректировку действия учащихся в процессе решения физических задач;
- умение формировать самооценку результата деятельности учащегося по решению физических задач.
Условия эффективности формирования мотивационных умений студентов: заинтересованная позиция преподавателя в реализации мотивационной подготовки студентов; систематическая реализация процесса мотивационной подготовки; активная позиция студентов.
Для выявления уровня сформированности мотивационных умений у будущих учителей в процессе решения физических задач нами проведен психолого-педагогический эксперимент.
В эксперименте приняли участие 49 студентов 4-5-ых курсов физико-математического отделения математико-технологического факультета Шуйского государственного педагогического университета в ходе изучения курса «Практикум по решению физических задач», а также 350 учащихся общеобразовательных учреждений, где будущие учителя физики проходили педагогическую практику. Эксперимент носил лонгитюдный характер - проводился в течение трех лет (20032006 гг.) во время изучения курса «Практикум по решению физических задач». Анкетированию испытуемые подвергались три раза: в начале изучения курса, в конце первого семестра, после изучения курса ПРФЗ полностью.
Для количественных измерений уровня мотивационных умений будущих учителей физики мы воспользовались диагностической методикой и правилами математической обработки данных А.Т. Цветковой [1, с.182].
Результаты анкетирования студентов экспериментальной группы по определению уровней мотивационных умений
Уровни мотивационных умений студентов Начало эксперимента Промежуточный этап В конце эксперимента
Количество человек в % Количество человек в % Количество человек в %
I уровень 31 63,3 23 46,9 7 14,3
II уровень 14 28,6 19 38,8 23 46,9
III уровень 4 8,1 7 14,3 19 38,8
Всего 49 100 49 100 49 100
Из таблицы видно, что число студентов I (низкого) уровня самооценки мотивационных умений уменьшилось с 63,3% до 14,3%; число студентов II (среднего) уровня увеличилось с 28,6% до 46,9%; а III (высокого) уровня - с 8,1% до 38,8%. Таким образом, у студентов экспериментальных групп в результате обучения с применением технологии формирования мотивации учебной деятельности школьников были отмечены значительные изменения в уровнях мотивационных умений в сторону роста, что может свидетельствовать об эффективности обучения будущих учителей технологии формирования мотивации учебной деятельности учащихся средствами учебной дисциплины «Практикум по решению физических задач».
Кроме измерений мотивационных умений студентов на основе самооценки мы использовали и метод экспертной оценки. В качестве экспертов выступали преподаватели-методисты и учителя физики общеобразовательных учреждений, где студенты проходили педагогическую практику.
Представляем динамику мотивационных умений будущих учителей (на примере студентки экспериментальной группы).
Марина К. на первых занятиях по ПРФЗ вела себя пассивно, без особого желания участвовала в составлении алгоритмов решения задач по определенным темам школьного курса, при выполнении домашних заданий решала задачи только обязательного «минимума». Неохотно Марина участвовала в обсуждении способа решения задачи и ответов своих однокурсников. В качестве домашнего задания Марине было предложено подобрать задачи с историческим содержанием по теме «Свободное падение», используя сборники задач и методическую литературу. Студентка справилась с этим заданием, но испытывала трудности с объяснением решения подобранных задач. Следующим заданием для студентки было составление индивидуальных дидактических карточек с задачами разного уровня сложности, которые можно предложить учащимся по теме «Законы Ньютона». Студентка старательно выполняла задание, ее дидактический материал отличался интересными оформительскими находками.
Марине очень нравилось выполнять определенные задания, работая в микрогруппе (3-4 человека). Так, микрогруппе было предложено задание - разработать фрагмент урока подготовки к контрольной работе по теме «Закон сохранения импульса» в форме дидактической игры. Марина занималась оформлением материала, и она с интересом и ответственностью отнеслась к выполнению задания. На занятии она достаточно качественно объяснила решение одной из задач. Промежуточная контрольная работа выполнена с оценкой «хорошо». На последующих занятиях Марина стала проявлять себя более активно. Она предлагала вопросы, которыми можно привлечь внимание к решению задачи, ориентироваться в процессе решения задачи. Самостоятельно находила в методической литературе интересные задачи по содержанию, способу решения, способу оформления и демонстрировала их на занятии своим однокурсникам. По результатам анкетирования и экспертной оценки уровень мотивационных умений Марины К. изменился с первого (низкого) до второго (среднего).
Литература
1. Цветкова А. Т. Технологии формирования мотивации и самоорганизации учебной деятельности у школьников и будущих учителей физики. - М.:МПУ,1997.
2. Цветкова А. Т. Измерение уровня профессиональных мотивационных умений учителей// Наука и школа. - 1998, №5.
3. Цветкова А. Т. Методика формирования мотивации учебной деятельности и самоорганизации школьников в процессе обучения физике. Программа спецкурса для высших педагогических учебных заведений. - М.: Прометей, 2000.
ПЛАНИРОВАНИЕ ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ ШКОЛЬНИКАМ И ЕЕ УЧЕТ НА УРОКАХ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ В ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ШКОЛЕ
В.И. Сиваков,
доктор педагогических наук, профессор Челябинского государственного педагогического университета
Актуальность. Оптимизация физической нагрузки осуществляется недостаточно полно на уроках физической культуры. Многие школьники надеются на педагогическое мастерство учителя физической культуры, полагаются на его знания в учебном процессе. Школьникам необходимо полагаться не только на учителя физической культуры, но и следует прислушиваться к психофизиологическому состоянию организма во время выполнения физической нагрузки. Ведь лучше всего оценит своё состояние сам занимающийся и спланирует оптимальную физическую нагрузку. Почему так не происходит в действительности? Причина видится в том, что учитель физической культуры не вооружает школьников определенными знаниями в оценивании физической нагрузки и не формирует у них потребности в её анализе в условиях учебной деятельности.
Отсутствие таких действий со стороны учителя физической культуры и школьника приводит к декомпенсирован-ному утомлению, т. е. к истощению всех функций и систем организма [2]. Такая проблема имеет место в учебной деятельности учителя физической культуры. Надо полагать, что школьник, владея достаточными теоретическими знаниями, направит их непосредственно на оптимизацию учебного процесса, поскольку учитель физической культуры не всегда своевременно и постоянно может осуществлять педагогический и психологический контроль школьника в связи с объективными и субъективными причинами.
Цель исследования - обоснование процессов начального утомления школьников в повышении функциональной подготовленности в учебном процессе общеобразовательных школ.
Недостаточный педагогический контроль физической нагрузки приводит к перенапряжению, переутомлению школьников с одной стороны, а с другой стороны, способствует истощению систем и функций. При этом теряется легкость и быстрота выполнения техники физического упражнения,
школьник утомлен из-за неадекватных физических нагрузок, не проявляет инициативу в регулировании физической нагрузки, а выполняет только строгое предначертание учебного плана. Такой подход не оправдывает себя так, как точечные, оценивающие критерии за переносимостью физической нагрузки в большей степени должен определять школьник, а не учитель физической культуры.
На практике получается совсем наоборот. Во-первых, может быть так, что учитель физической культуры недоглядел, а школьник не проконтролировал выполненную физическую нагрузку. Во-вторых, владея определенными знаниями, он будет вносить творчество, анализировать, своевременно вносить и предлагать коррективы в учебный план. Именно поэтому такой подход и позволит исключить необоснованные физические нагрузки, приводящие к перенапряжению школьников в учебном процессе.
Вопросы педагогического контроля и восстановления после физической нагрузки в учебной деятельности у школьников вызывают затруднения по той основной причине, что психология человека нацелена на большие и интенсивные физические нагрузки: «Чем больше, тем лучше». Способствует ли это повышению спортивного мастерства? Ответом на этот вопрос может быть такой афоризм: «Искусство тренировки - это искусство, тренируясь, отдыхать» [3]. Об этом свидетельствует и работа сердечно-сосудистой системы, например, за 60 лет жизни у человека при частоте сердечных сокращений (ЧСС) 75 ударов в минуту сердце отдыхает 40 лет, а работает только 20 лет.
На практике все наоборот: школьник приходит с занятий, с ног валится, просыпается в полдень следующего дня или возвращается с занятий, еле ноги волоча. Он считает, что хорошо позанимался. Где же та природная целесообразность, экономичность и рациональность учебной деятельности? Рационально работает не только сердце, но и другие органы и системы организма. Несоблюдение природной экономично-
