Лабораторные работы как средство мотивации и активизации учебной деятельности учащихся Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

УДК 37.01

Т. А. ШИРШОВА Т. А. ПОЛЯКОВА

Омский государственный университет им. Ф. М. Достоевского

Сибирская

государственная автомобильно-дорожная академия, г. Омск

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ КАК СРЕДСТВО МОТИВАЦИИ И АКТИВИЗАЦИИ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ УЧАЩИХСЯ_

Рассмотрено понятие «лабораторная работа». Дано определение лабораторной работы, определены ее дидактические цели, проведена классификация по форме ее организации и характеру проведения, выделены основные этапы. Обосновано включение лабораторных работ в процесс обучения математике и показана их роль в активизации и мотивации учебной деятельности учащихся.

Ключевые слова: лабораторные работы, методы обучения, теория вероятностей, математическая статистика, учебно-познавательная деятельность.

Как известно, лабораторные работы широко применяются на уроках химии, физики, биологии. Однако на уроках математики их роль также не менее важна. Так, уже в учебниках начала 20 в. Л. В. Глаголевой дано описание 80 лабораторных работ по арифметике, в книгах В. Гуревича приведено около 4000 заданий к лабораторным работам по геометрии. Вопрос об использовании лабораторных работ на занятиях по математике был предметом постоянного обсуждения на съездах учителей.

Существуют различные подходы к определению понятия лабораторная работа. Рассмотрим это понятие с точки зрения методов обучения.

Учебная деятельность может быть организована по-разному. Методы обучения являются одним из важнейших компонентов учебного процесса. Под методом обучения понимают упорядоченный комплекс дидактических приемов и средств, посредством которых реализуются цели обучения, воспитания и развития обучающихся на каждом этапе обучения. В процессе обучения метод выступает как упорядоченный способ взаимодействия деятельности учителя и учащихся по достижению определенных учебно-воспитательных целей. С этой точки зрения каждый метод обучения органически включает в себя обучающую работу учителя и организацию активной учебно-познавательной деятельности учащихся.

Существуют различные классификации методов обучения, в зависимости от того, что именно авторы берут за ее основу [1, с. 177]:

— по компонентам учебно-познавательной деятельности (Ю. К. Бабанский);

— на основе характера познавательной деятельности учащихся по усвоению содержания образования (М. Н. Скаткин, И. Я. Лернер);

— по характеру взаимосвязи деятельности учителя и учащихся (М. И. Махмутова);

— по дидактическим целям (М. А. Данилов, Б. П. Есипов);

— по источникам восприятия информации (С. И. Перовский, Е. Я. Голант);

— по способам изложения учебного материала;

— по формам организации учебной деятельности;

— по уровням самостоятельной активности учащихся;

— по источникам получения знаний и др.».

Лабораторные работы как метод обучения

во многом носят исследовательский характер и могут быть отнесены к числу методов, активизирующих и мотивирующих учебно-познавательную деятельность учащихся. И это не случайно, поскольку в процессе их выполнения учащиеся являются активными участниками учебного процесса и сами добывают новые знания или закрепляют уже полученные.

Согласно различным подходам к классификации методов обучения лабораторные работы относят: к наглядным методам обучения; к методам самостоятельной работы учащихся по осмыслению и усвоению нового материала; к методам учебной работы по применению знаний на практике и выработке умений и навыков.

Лабораторную работу можно определить как метод обучения и как форму организации учебного процесса:

1. Лабораторная работа — это такой метод обучения, при котором учащиеся под руководством учителя и по заранее намеченному плану проделывают опыты или выполняют определенные практические задания и в процессе их выполнения воспринимают и осмысливают новый учебный материал.

2. Лабораторная работа — это форма организации учебного процесса, направленная на получение навыков практической деятельности путем работы

с материальными объектами или моделями предметной области курса.

Лабораторная работа подразумевает проведение и анализ определенного исследования, результаты которого получены опытным путем в специально созданных условиях.

При выполнении лабораторных работ у учащихся формируются экспериментальные умения, которые включают в себя как интеллектуальные умения, так и практические. К первой группе могут быть отнесены следующие умения: определять цель эксперимента, выдвигать гипотезы, подбирать оборудование, планировать эксперимент, сравнивать, сопоставлять и анализировать результаты, делать выводы и обобщения.

Ко второй группе относят умения: наблюдать, пользоваться различными приемами измерений, оформлять результаты в виде таблиц, схем, графиков, экспериментировать, оформлять отчет о проделанной работе и т.д.

Лабораторные работы, как метод активного приобретения или закрепления знаний, могут служить решению следующих задач обучения:

а) мотивация введения и изучения нового материала;

б) возбуждение и развитие интереса к математике;

в) приобщение к поисковой и творческой деятельности математического характера;

г) иллюстрация математических понятий и фактов;

д) развитие математического мышления, контроля и самоконтроля знаний.

При этом главной особенностью лабораторных работ выступает направленность учащихся на формирование общих умений учиться самостоятельно.

Основной дидактической целью лабораторных работ является экспериментальное подтверждение и проверка существенных теоретических положений (экспериментальная проверка формул, расчетов); овладение техникой эксперимента, умением решать практические задачи путем постановки опыта.

Для придания лабораторным работам исследовательского характера включают экспериментальные задачи, с содержанием которых учащихся знакомят предварительно.

Лабораторные работы могут носить следующий характер:

— репродуктивный (при проведении лабораторных работ пользуются подробными инструкциями, в которых указаны: цель работы, пояснения (теория, основные характеристики), оборудование, аппаратура, материалы и их характеристики, порядок выполнения работы, таблицы, выводы, контрольные вопросы, учебная и специальная литература);

— частично-поисковый (при проведении лабораторных работ не пользуются подробными инструкциями, им не дан порядок выполнения необходимых действий, они требуют самостоятельного подбора оборудования, выбора способов выполнения работы в инструктивной и справочной литературе и др.);

— поисковый (учащиеся должны решить новую для них проблему, опираясь на имеющиеся у них теоретические знания).

По форме организации лабораторных работ выделяют:

— фронтальные (все учащиеся выполняют одну и ту же работу под руководством учителя);

— групповые (одна и та же работа выполняется группами учащихся по 2 — 5 человек, далее результаты объединяются или анализируются по группам);

— индивидуальные (каждый учащийся самостоятельно выполняет свою работу).

Е. А. Широкова выделяет 3 типа лабораторных работ по математике с использованием информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) по степени самостоятельной активности учащихся по их выполнению [2, с. 512]:

1) «демонстрационные — учитель сам выполняет работу с помощью ИКТ, ученики лишь наблюдают за ее выполнением и делают самостоятельные выводы;

2) фронтальные — учитель показывает ученикам, как нужно выполнять работу, затем учащиеся выполняют ее самостоятельно с использованием аналогичных моделей, после чего обсуждаются результаты и делаются выводы;

3) самостоятельные — ученики полностью самостоятельно выполняют работу в качестве творческого или зачетного задания; в основе проведения самостоятельных лабораторных работ по математике лежит метод проектов».

Элементы теории вероятностей и математической статистики относят к числу прикладных разделов математики. Именно при изучении этих разделов математики важно показать практическую значимость рассматриваемых понятий. На начальном этапе знакомства с понятием вероятность и при дальнейшем ее изучении роль лабораторных работ велика, поскольку само освоение идей теории вероятностей и математической статистики начинается с эксперимента. Так, простейший эксперимент с бросанием игральной кости или монеты может быть нацелен на знакомство учащихся с основными понятиями теории вероятностей: событиями (случайными, достоверными и невозможными), вероятностью, благоприятствующими исходами и некоторыми методами решения комбинаторных задач (методом перебора, деревом и таблицей возможных вариантов) и т.д. Подобную работу можно проводить в 5 — 6 классах.

На старшей ступени профильной школы возрастает роль прикладной направленности обучения. Именно на этом этапе обучения важно продемонстрировать учащимся роль математических идей и методов в области их будущих профессиональных интересов.

Приведем пример лабораторной работы, проводимой с учащимися старших классов гуманитарного профиля.

Например, учителем ставится цель познакомить учащихся со статистическим определением вероятности, которое можно получить из экспериментов. Первоначально класс разбивается на несколько небольших групп, каждая группа получает свои тексты на английском языке (можно провести аналогичную работу с русскоязычными текстами), по окончании проведения работы результаты объединяются и обобщаются.

Лабораторная работа № 1 (частота) [3, с. 121].

Цель работы:

— убедиться в том, что с увеличением числа испытаний относительная частота появления той или иной буквы в тексте приближается к некоторому определенному значению (становится величиной постоянной);

— научиться производить эксперимент и анализировать его результаты.

о

от

Е

Т

Таблица 1

Буква А Е I О и V Всего букв в тексте

Число случаев появления букв в тексте

Относительная частота

Таблица 2

Буква № текста А Е I О и V

Текст 1

Текст п

Таблица 3

Буква А Е I О и V

Относительная частота

Оборудование: тексты на английском языке, содержащие примерно 1000 символов, калькулятор.

Ход работы:

1. Выбрать один из предложенных текстов и посчитать, сколько раз в нем встречается та или иная гласная буква. Заполнить табл. 1.

2. Записать результат и найти отношение числа благоприятных исходов (число появления каждой гласной буквы в тексте) к общему числу букв, встречающихся в тексте.

3. Объединить полученные результаты с результатами одноклассников. Результаты занести в таблицу. (В табл. 2 занести значения относительной частоты появления каждой буквы в текстах, полученные в каждой группе.)

4. Найти относительные частоты появления гласных букв для общего количества текстов. Заполнить сводную табл. 3.

5. Сравнить полученные в каждой группе результаты с общим и с частотной таблицей употребления английских гласных букв в текстах. Сделать вывод.

В процессе выполнения лабораторной работы учитель организует работу учащихся по анализу, сравнению и выделению общего простой постановкой вопроса: «Пронаблюдайте, что происходит с относительными частотами появления гласных букв в текстах?». Результаты необходимо обсудить. Итогом обсуждения может служить «знание и убежденность в том, что частота использования различных букв в текстах различна и обладает устойчивостью, проявляющейся при увеличении объема текста. Результаты, полученные таким образом, применяются на практике в реальной жизни. Например, речь идет о расположении кнопок на клавиатуре компьютера» [4].

Несколько подобных экспериментов позволят не только ввести понятие частоты и трактовать вероятность, как предел соответствующей частоты при устойчивости этого процесса. Выполняя подобные задания, учащиеся на интуитивном уровне приходят к осознанию закона больших чисел. Ведь именно этот закон служит математическим обо-

снованием устойчивости частот в длинных сериях независимых испытаний. Отметим при этом, что наблюдение за реальной стабилизацией относительных частот играет немаловажную роль в развитии вероятностного мышления и интуиции школьников.

По возможности учитель при объяснении материала может использовать компьютер и имеющиеся электронные учебные пособия по теории вероятностей и математической статистике, адаптированные для школьников.

Библиографический список

1. Педагогика : учеб. пособие для студентов пед. ин-тов [Текст] / Под ред. Ю. К. Бабанского. — М. : Просвещение, 1983. - 608 с.

2. Широкова, Е. А. Лабораторная работа как средство понимающего усвоения старшеклассниками понятий математического анализа [Текст] / Е. А. Широкова // Известия Рос. гос. пед. ун-та им. А. И. Герцена. - 2008. - № 69. - С. 508-513.

3. Полякова, Т. А. Прикладная направленность обучения стохастике как средство развития вероятностного мышления учащихся на старшей ступени школы в условиях профильной дифференциации : дис. ... канд. пед. наук : 13.00.02 [Текст] / Т. А. Полякова. - Омск, 2009. - 205 с.

4. Ширшова, Т. А. Математическое образование старшеклассников с гуманитарными склонностями как методическая проблема : дис. ... канд. пед. наук : 13.00.02 [Текст] / Т. А. Ширшова. - Омск, 1994. - 228 с.

ШИРШОВА Татьяна Ахметовна, кандидат педагогических наук, доцент (Россия), доцент кафедры «Методика преподавания математики» Омского государственного университета им. Ф. М. Достоевского. ПОЛЯКОВА Татьяна Анатольевна, кандидат педагогических наук, доцент (Россия), доцент кафедры высшей математики Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии, г. Омск. Адрес для переписки: ta_polyakova@mail.ru

Статья поступила в редакцию 30.06.2015 г. © Т. А. Ширшова, Т. А. Полякова