Разрядные технологии практических работ по физике Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ОПЫТ

В. С. Данюшенков

РАЗРЯДНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ ПО ФИЗИКЕ

В статье реализуется идея получения каждым школьником удовольствия от результатов своей учебно-познавательной деятельности независимо от личной успеваемости. Для этого нами предлагается система разрядных технологий на примере практических работ по физике, которые учитывают эмоционально-волевое состояние ученика, степень развития его самостоятельности, успеваемость, активность. На основании этого задания для каждого ученика дифференцируются по сложности.

Ключевые слова: технология, удовольствие, эмоционально-волевое состояние, самостоятельность ученика, активность, содержание учебного материала, разряды технологий.

Практика использования лабораторных работ физпрактикума в школе показывает следующее:

1. При одинаковых условиях обучения (методов и приемов, дидактических средств, продолжительности учебной работы) для всех учащихся класса большинство из них достигает средних результатов в усвоении знаний и умений, а развитие личности осуществляется медленно.

2. Данные педагогического эксперимента (наблюдение, хронометрирование и др.) показали, что в среднем только 75 % учащихся до конца выполняют практическую работу в положенное время; из них 35% полностью осваивают способы деятельности и приобретают устойчивые умения работы с приборами; для 25% учащихся уровень сложности лабораторной работы оказался непосильным.

Поэтому необходимо сконструировать такую технологию (или систему технологий), которая бы обеспечивала получение положительного результата для всех учащихся, т. е. произошло бы полное усвоение познавательной деятельности всеми.

Это позволило бы реализовать нашу идею - получение каждым учеником удовольствия от результатов своей учебно-познавательной деятельности. Именно личное удовольствие от учебного труда является необходимым и достаточным условием формирования познавательной активности школьника, а через нее и его всестороннее развитие.

Для этого при проектировании технологии, например, работы практикума учитель должен учитывать следующее:

1. Считать, что все ученики класса способны полностью усвоить учебный материал.

2. Фиксировать эмоционально-волевое состояние ученика на данный момент (диагностика).

3. Иметь информацию о степени развития самостоятельности ученика (диагностика).

4. Знать успеваемость учащихся по разным предметам.

5. Согласовывать с пунктами 2, 3 содержание материала, подлежащее усвоению.

© Данюшенков В. С., 2018

6. Исходя из состояния учащихся, выбрать такие стимулы и дидактические средства, которые способствовали бы формированию активности на мотивационном этапе технологии.

7. Добиться соответствия уровня знаний учащихся и сложности предъявляемых знаний.

8. Выбрать критерии, фиксирующие активность учеников в работе.

Раскроем каждый из пунктов проектируемой деятельности учителя.

Первое условие связано с убеждением учителя, что все учащиеся класса должны усвоить предложенную им информацию.

Второе условие связано с распознаванием психологического состояния школьника в познавательном процессе, т. е. определением уровня интенсивности эмоций ученика и волевыми признаками познавательной активности. Выбор эмоционально-волевого фактора для определения состояния личности вызван тем, что он может наглядно фиксироваться в деятельности учеников. Кроме того, эмоции могут избирательно способствовать одним познавательным процессам и тормозить другие. Например, учащийся, находящийся в эмоционально нейтральном состоянии, реагирует на предъявление задания в зависимости от их значимости и лучше их воспринимает. Эмоции умеренной и высокой интенсивности вызывают отчетливые изменения в познавательных процессах (целенаправленное восприятие и припоминание того, что соответствует доминирующей эмоции). При этом содержание воспринимаемого материала усиливает и упрочивает эмоцию, которая в свою очередь еще больше укрепляет тенденцию к сосредоточению на содержании.

Эмоциональное возбуждение улучшает выполнение более легких заданий и затрудняет трудные; когда успешная работа заканчивается неуспехом, то у ученика появляется кратковременное повышение уровня деятельности для достижения цели.

Эмоции тесно связаны с мышлением, имеют одни и те же истоки и переплетаются в своем функционировании: при умеренном или нейтральном состоянии учащийся принимает решение по выполнению задания после тщательного взвешивания всех обстоятельств, т. е. эмоциональная оценка стимулирует процесс при доминирующей роли мысли; при высоком и очень высоком эмоциональном состоянии мысль теряет для ученика главенствующее значение.

Эмоции ученика зависят от структуры технологии: детализированная познавательная деятельность характерна для учащихся с высокой эмоциональностью; с умеренной и нормальной - менее структурированная деятельность. Поэтому мы выбираем следующие уровни интенсивности эмоций: нейтральное состояние (Н), умеренное (У), высшее (В), очень высокое (ОВ).

Третье условие связано с регистрацией учителем степени самостоятельности учеников как одного из признаков активности. Поэтому о степени развития самостоятельности учащихся мы судим по их работе с учебными заданиями, исходя из следующих уровней: отсутствие самостоятельности (О), частичная (Ч) и полная (П) самостоятельность.

Скорость процесса познания, связанная со степенью сформированности у учащихся умственных действий, регистрируется по инертному (И), нормальному (Н) и динамическому Д) уровням.

Важным моментом в конструировании технологии является выбор из обширного методического арсенала таких средств, которые бы соответствовали багажу знаний учеников, уровню их развития. В связи с этим рассмотрим подробнее сущность «наполнения» компонентов методического процесса технологии. Для учителя чрезвычайно важно правильно подобрать дидактические средства, соответствующие состоянию каждого учащегося в познавательном процессе. В связи с этим нами предлагается новая классификация дидактических средств, в основании

которой лежит деятельность ученика в каждом компоненте педагогической технологии (мотивационном, технологическом, интеллектуальном и управляющем).

Первая группа дидактических средств по этой классификации направлена на получение информации о предстоящей познавательной деятельности ученика и усилении эффектной, эмоционально-ценностной направленности личности. К этой группе относятся тексты из художественной литературы, легенды, парадоксы, интересные примеры из повседневной жизни, истории физики, научно-популярной литературы по физике.

Вторая группа дидактических средств должна помогать ученику выделять и осваивать основной предмет его деятельности, усиливая когнитивную (познавательную) сторону дидактического процесса. К этой группе дидактических средств относятся приборы, измерители и т. п.

К третьей группе дидактических средств относятся такие средства, которые, по существу, обеспечивают «продолжение» функциональной мозговой деятельности обучаемого, осуществляемой в ходе осмысления результатов познавательной деятельности. Это всевозможные материальные объекты, несущие информацию о процедуре деятельности. Они могут быть представлены в виде учебных заданий.

Дидактические средства, относящиеся ко 2-й и 3-й группам, используются в учебных познавательных заданиях, содержание которых зависит от уровней сложности: локального (Л), внутрипредметного (В) и межпредметного (М). Уровень локального содержания определяется связью между элементами знаний конкретного материала одной темы. Например, понятие равноускоренного движения включает связь понятий скорости, перемещения, ускорения. Внутрипредметный уровень содержания предполагает связь элементов знаний внутри одного предмета. Например, для изучения уравнения Клайперона - Менделеева учащимся необходимо знать понятия: давление газа, температура, молярная масса и т. п. Межпредметный уровень содержания предполагает связь между элементами знаний разных учебных предметов. Например, изучение источника тока (аккумулятора) требует от учащихся знаний по химии: химические реакции, превращение химической энергии в другие виды; по трудовому обучению: применение аккумулятора в технике и на производстве. Это относится к седьмому условию проектирующей деятельности педагога.

Взаимосвязь дидактического и методического подходов дает возможность учителю конструировать конкретные технологии для практических работ по физике в зависимости от успеваемости ученического коллектива, психологического состояния каждого ученика и уровня сформированности его познавательной активности. Таким образом, создается возможность, варьируя уровнями познавательной активности, сложностью заданий и типами дидактических средств, создавать альтернативные работы.

Как мы отмечали выше, каждый ученик по своим потребностям, багажу знаний и умений не похож на другого. За время, отведенное на выполнение лабораторной работы (это постоянный параметр), не каждый из учащихся справляется с заданиями. Поэтому необходимы технологии, которые бы соответствовали развитию ученика или группы учащихся, близких по своим возможностям. В связи с этим, основываясь на

вышеизложенных личностных признаках и критериях деятельности, необходимо

*

ранжировать одну и ту же технологию по разрядам .

Каждому содержанию технологии соответствует свой вид деятельности: репродуктивный, частично-поисковый и творческий. Каждый из видов деятельности может выполняться учеником с определенной скоростью, т. е. соответствовать одному

* Разряд технологии показывает готовность ученика к усвоению деятельности, соответствующей его общему состоянию.

познавательной 7

уровню активности. Например, творческая деятельность может выполняться на инертном, нормальном и динамическом уровнях. Получается, что для учащихся с инертным уровнем активности должны быть сделаны три разряда технологии: один -на репродуктивном уровне, другой - на частично-поисковом и третий - на творческом уровнях деятельности. Такая же картина наблюдается и для нормального уровня активности. Динамическому уровню активности могут соответствовать только частично-поисковая и творческая деятельность. Таким образом, получается восемь разрядов технологий одного и того же содержания.

Далее мы считаем, что инертному уровню активности будет соответствовать нулевой уровень самостоятельности (О), нормальному - частично-поисковый (Ч), динамическому - полный (П).

Каждый вид учебной деятельности в технологии делится по сложности задания на локальный (Л), внутрипредметный (В) и межпредметный (М). Описанные критерии ранжирования технологий необходимо учитывать учителю при их конструировании.

Для реализации технологии на практике и распределения их среди учеников мы вводим еще два признака: а) успеваемость ученика - низкая (Н), средняя (С) и высокая (В); б) психологическое состояние учащихся, характеризующее ученика по эмоциональному признаку. Если первая информация берется из журнала успеваемости, то вторая - у психолога школы.

Вышеописанное объединено нами в^ таблицу.

Успеваемость учащихся Психологическое состояние учащихся Сложность заданий по уровню знаний Уровни самостоятельности Уровни познавательной активности Разряд технологии

1 2 3 4 5 6

Н В, ОВ Л О И 1

С, Н Н, В В О И 2

В, С Н, В М О И 3

С У, Н, В Л Ч Н 4

С, В У, Н В Ч Н 5

С, В У, Н М Ч Н 6

В Н В П Д 7

В Н М П Д 8

Представленная таблица поможет преподавателю физики, опираясь на характеристики личности ученика, моделировать практические занятия для достижения не только хороших результатов обучении, но и развивать признаки и личность в целом. Методику работы с таблицей рассмотрим на примере следующей педагогической ситуации: пусть часть учеников класса, средних по успеваемости, безразлично относятся к предмету физики, а к другим дисциплинам - с интересом. По своему темпераменту они имеют высокую эмоциональность. Перед преподавателем встает вопрос: как, используя психическое состояние учеников, их успеваемость, построить практическую работу (технологию) для получения максимального педагогического эффекта? Для этого необходимо обратиться к таблице, где, учитывая столбцы 1 и 2 и отношение учащихся к предмету, определяется уровень познавательной активности (в данном случае - инертный). Затем находится сложность заданий и уровень самостоятельности ученика при их выполнении. Для этого с опорой на успеваемость учащихся (средняя) и эмоциональность (высокая) выбирается разряд технологии (в нашем случае - второй разряд). Если учащиеся при всех вышезаданных параметрах имеют высокую успеваемость, то им предъявляется технология 3-го разряда, где сложность заданий определяется уже межпредметным уровнем.

Инструкции одной технологии лабораторной работы изготавливаются на листах картона (210х300 мм) в восьми разрядах и обтягиваются полиэтиленовой пленкой. В каждой инструкции мотивационная часть одинакова, а содержание и структура технологической и интеллектуальной части насыщаются заданиями разного уровня сложности и степени самостоятельной работы.

В качестве примера приведем технологию работы практикума для 9-го класса «Определение ускорения свободного падения тела графическим способом» на инертном уровне активности, обеспеченном учебными заданиями межпредметного характера.

Работа «Определение ускорения свободного падения тела графическим способом»

Повторите: по математике - табличный и графический способы задания функций (Алгебра для 7 класса под ред. С. А. Теляковского, № 21, с. 95); по физике -понятие равноускоренного движения.

МОТИВАЦИОННАЯ ЧАСТЬ

Известный американский популяризатор физики Эрик Роджерс в своей книге «Физика для любознательных» писал: «Если свободно падающие тела движутся одинаково, то это движение само по себе заслуживает детального исследования. Оно могло бы рассказать нам кое-что о природе вообще, о чем-то общем для всех падающих предметов. Свободно падающие тела движутся все быстрее, быстрее, они ускоряются».

1. Какого рода ускоренное движение они совершают?

2. Возрастает ли скорость скачкообразно?

3. Возрастает ли скорость в прямой пропорции к пройденному пути?

4. Возрастает ли скорость прямо пропорционально времени?

5. Возрастает ли скорость пропорционально квадрату времени?

Поскольку вопросы задаются о реальной природе, то ответы на них вы найдете в эксперименте.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Задание 1. Соберите установку для исследования ускорения свободного падения. Оборудование: штатив, метровая линейка, электронный секундомер ССЭШ с комплектом приставок, выпрямитель В4-12, провода. Схема соединения панелей с электронным секундомером описана в книге «Учебное оборудование по физике в средней школе» под ред. А. А. Покровского (М., 1973).

Задание 2. Определите ускорение свободного падения графическим способом.

Выполните следующие действия:

А. Через каждые 10 см высоты измерьте время падения шарика и заполните следующую таблицу:__

Измеряемая величина Результаты измерения

Высота Н (м)

Время падения шарика : (с)

Квадрат времени (с2)

Б. На основании табличных данных постройте график функции Н = ^1:).

В. По форме графика определите зависимость между высотой Н и временем t и

определите вид движения шарика.

Г. Заполните последнюю графу таблицы и постройте график функции Н = Г(1:). Д. Докажите по форме графика правильность выводов пункта «В» и определите численное значение ускорения свободного падения.

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ ЧАСТЬ (вопросы для раздумья)

1. Одинаково ли ускорение у двух шариков, если один начал падение из состояния покоя, а другой получил толчок рукой вниз?

2. Используя установку из работы, обоснуйте ответ на вопрос 1 экспериментально.

3. Одинаково ли ускорение свободного падения на экваторе и полюсе Земли? Для учащихся с высокой успеваемостью, нейтральным уровнем интенсивности

эмоций, динамическим уровнем познавательной активности, способных к полной самостоятельности в действиях при выполнении заданий межпредметного характера МОТИВАЦИОННАЯ ЧАСТЬ (общая для всех инструкций) ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Чтобы ответить на вопросы о реальности в природе исследуемого явления, воспользуйтесь логической схемой, заполнив соответствующие блоки (см. рисунок).

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ ЧАСТЬ (вопросы для раздумья)

1. Какого рода движение совершает шарик?

2. Возрастает ли скорость прямо пропорционально квадрату времени?

3. Зависит ли точность полученного результата от массы шарика?

4. Известно, что ускорение свободного падения закономерно уменьшается при переходе от полюса к экватору. Докажите это, используя закон всемирного тяготения.

5. При падении тела скорость его все время возрастает. Можно ли это объяснить тем, что: а) по мере падения тело все быстрее и быстрее приближается к Земле; б) чем меньше расстояние между телами, тем сильнее притяжение; в) вместе с силой притяжения возрастает и скорость.

Если нельзя, то почему?