Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Другие методич. материалы / Статья "Использование ключевых ситуаций на уроках физики"
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 24 мая.

Подать заявку на курс
  • Физика

Статья "Использование ключевых ситуаций на уроках физики"

библиотека
материалов

Тема :«ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КЛЮЧЕВЫХ СИТУАЦИЙ НА УРОКАХ ФИЗИКИ»



Цель работы: познакомить с понятием ключевая ситуация и методикой их использования в школьном курсе физики

Задачи:

1.Обосновать необходимость использования ключевых учебных ситуаций в курсе физики;

2.Изучить возможности реализации ключевых учебных ситуаций;

3.Проверить эффективность использования ключевых учебных ситуаций в школьном курсе физики.

Решение задач составляет неотъемлемую часть полноценного изучения физики на любом уровне образования- от первоначального школьного до специального физического. Судить о степени понимания физических законов можно по умению сознательно их применять для анализа конкретных физических явлений, то есть для решения задач. Мой опыт работы в школе показывает, что наибольшую трудность для учащихся представляет вопрос « с чего начать», то есть не само использование физических законов, а именно выбор - какие законы и почему следует применять при анализе каждого конкретного явления. Это умение выбрать путь решения задачи, то есть умение определить, какие именно физические законы описывают рассматриваемое явление, как раз и свидетельствуют о глубоком и всестороннем понимании физики.

На первый взгляд кажется, что всё просто – выучи закон и решай задачу. На деле оказывается всё очень сложно. В результате мы видим, что многие учащиеся в наши дни не любят физику. В чём причина? Однозначного ответа на этот непростой вопрос нет. Но одна их важнейших причин, я думаю, заключается в том, что физика объективно сложна, гораздо сложнее истории, литературы, биологии и даже математики. Часто мы не берём в расчёт, что для понимания физики учащиеся помимо обширных знаний и специальных умений должны ещё уметь решать большое количество задач. Именно решение задач и представляет наибольшие трудности для учеников. Вследствие этого у многих даже начинает формироваться отрицательное отношение к физике. В результате многие учащиеся отказываются даже от попыток решать задачи. Отказ от решения задач ещё как- то «проходил» во времена устных экзаменов по физике. Но теперь - как и при прохождении Государственной итоговой аттестации (ГИА), так и при выполнении заданий Единого государственного экзамена (ЕГЭ) проверяют именно умения применять полученные знания, а не декларировать их. Это соответствует деятельному подходу. В Государственном образовательном стандарте второго поколения деятельному подходу уделяется ещё большее внимание. В связи с этим у учителей физики увеличивается интерес к методике обучения решения задач и подготовке к современным экзаменам. Для того, чтобы глубже вникнуть в проблему, связанную с решением задач и найти наиболее эффективный метод решения необходимо прежде всего выяснить: «Почему же нашим ученикам так трудно даются задачи по физике?»

Основными мне видятся следующие причины:

1.Ученики не понимают смысла физических законов.

Понимание смысла физических законов – главная цель школьного курса, но понимание этих законов может родиться только в осознанной деятельности по применению этих законов.

2. Ученики не умеют идеализировать ситуации, описанную в задаче, выделяя главное и отбрасывая второстепенное.

Замечательный физик и педагог Р. ,Фейман писал: «Предмет науки предстаёт перед нами во множестве проявлений, в обилии признаков. Спуститесь к морю, вглядитесь в него. Это ведь не просто вода. Это вода и пена, это рябь и набегающие волны, это облака, солнце и голубое небо, это свет и тепло шум и дыхание ветра, это песок и скалы, водоросли и рыба, их жизнь и гибель, это и вы сами, ваши глаза и мысли, ваше ощущение счастья. И не то ли в любом другом месте, не такое ли разнообразие явлений и влияний? Вы не найдёте в природе ничего простого, всё в ней перепутано и слито. А наша любознательность требует найти в этом простоту, требует, чтобы мы ставили вопросы, пытались ухватить суть вещей и понять их многоликость как возможный итог действия сравнительно небольшого количества простейших процессов и сил, на все лады сочетающихся между собой». Вот и наши ученики считают, что простые физические законы не соответствуют сложному реальному миру. И поэтому они не доверяют законам физики, когда их нужно применить для решения задач.

3.Учащиеся не запоминают физических формул и обозначений физических величин.

Физические формулы часто представляются ученикам китайской грамотой, не понимая их смысла, они, водя пальцем, ищут «такие буквы» в конспекте или учебнике. При этом физическое содержание формулы проскальзывает мимо.

4.Ученики не распознают в физических формулах уравнений.

Задачи по физике- «преемники» текстовых задач по математике. Их научили решать всё через « х» , поэтому они начинают «плавать» в физических формулах и не могут распознать известные величины от неизвестных.

5.Ученики часто не знают, с чего начать решение задачи.

Для многих учеников наиболее трудным является первый шаг в решении задачи: они не видят, как искомая величина связана с данными в условии.

6.Ученики теряются при решении экспериментальных задач.

Экспериментальные и расчётные задачи разделены между собой. Поэтому учащиеся теряются и пытаются вспомнить, как они выполняли соответствующую лабораторную работу.

7. Ученикам не интересно решать задачи.

Это последняя по счёту, но первая по важности причина! Нежелание решать задачи обусловлено отсутствием интереса. А интереса нет, в частности потому, что школьникам предлагают « чужие», не ими поставленные задачи. Решение таких задач не всегда творческий процесс, а ведь интересным может быть только творчество. Поэтому изменим подход к обучению физике, придав решению задач творческий, исследовательский характер. Для этого необходимо использовать на практике концепцию обучения решению задач по физике, основанную на методе учебных ситуаций или ключевых ситуаций.

Разберём, что подразумевается под этими понятиями.

Учебная ситуация- это (новое понятие в Стандартах) такая особая единица учебного процесса, в которой дети с помощью учителя обнаруживают предмет своего действия, исследуют его, совершая разнообразные учебные действия, преобразуют его, переформулируют или предлагают своё описание для запоминания.

При этом изучаемый учебный материал выступает как материал для создания учебной ситуации, в которой ребенок совершает некоторые (специфичные для данного учебного предмета ) действия, осваивает характерные для данной области способы действия, т.е. приобретает некоторые способности.

Ситуация - (от лат. Situation- положение) сочетание условий и обстоятельств, создающих определенную обстановку положения.

«Ключевой»- это основной, главный, самый важный. Открывающий возможности овладения, управления чем-нибудь, открывающий возможности для каких-либо действий.

Ключевые учебные ситуации – это совокупность обстоятельств учебного взаимодействия и взаимоотношений обучающего и обучаемого, которые требуют принятия решения и соответствия действий или поступков со стоны участников.

В 1972 году профессор Давыдов В.В. предложил выделять ключевые ситуации в учебных предметах. С 2000 года канд .физ-мат. наук Гендейнштейн Л.Э начал использовать в школьном курсе физики ключевые ситуации . До середины 70-х годов XX-столетия в СССР не возникал вопрос об изменении методов обучения в школе и высших учебных заведениях. Хотя на Западе с 1870 года в Гарвардском университете уже применялся так называемый метод ( case-studio), т.е. метод конкретных ситуаций ( от анг. case-случай, ситуация)- метод активного проблемного ситуационного анализа, основанного на обучении путём решения конкретных задач-ситуаций. В последние годы в связи с курсом на модернизацию российского образования в системе высшей школы России происходит поиск новых эффективных методов обучения. Одним из таких методов является:

« Метод ключевых учебных ситуаций». Идея этого метода состоит в том , что в последние годы внимание учителей и учеников сконцентрировано на подготовке к ГИА и ЕГЭ, где предложены профессионально составленные тесты по физике и другим учебным предметам, поэтому разработка современных тестов не может вестись без изменения существующего содержания образования. Традиционное содержание школьных предметов представляет собой набор мало связанных между собой сведений и умений, подлежащих обязательному усвоению. Эти сведения и умения плохо упорядочены, разобщены, а потому усваиваются с большим трудом. Создание тестов в педагогике ХХ1 века должно начинаться с выделения в каждом учебном предмете ключевых ситуаций - наиболее важных и генетически связанных друг с другом встреч учащихся с идеальными объектами, образующими содержание той или иной предметной области.

Выделение и описание ключевых учебных ситуаций в каждом предмете - первый шаг в построении тестов по этому предмету. Ключевые ситуации выделяются не в форме правил, вопросов или задач - это именно ситуации встречи ученика с новым, интересным, удивительным, загадочным идеальным объектом. Это ситуации потенциальной возможности правила, вопроса, учебной задачи, проблемы, парадокса. Здесь уместны такие формулировки по физике:«Камень брошен вертикально вверх», «Искусственный спутник движется вокруг Земли», «Фазовые переходы» (Л. Э. Генденштейн, Л. А. Кирик, 2001). В условиях теста - описании ключевой учебной ситуации - перед учащимся встают «вещие вещи» культуры - ее идеальные объекты. Это - объекты идеального мира, уже приготовленные для предметных суждений. Это - наклонная плоскость или блок, горизонтально летящая пуля или лифт.

Успех применения тестов во многом зависит от того, насколько ярко, точно, глубоко и нетривиально будет построена встреча нового орудия мысли - с учеником. Суждения можно начать строить о том, что поразило, удивило, заинтересовало - о чем хочется именно судить, а не пройти мимо. Все тесты должны развивать важнейшую для просвещенного человека способность суждения об интересных орудиях мысли. Поэтому ключевые ситуации должны строится как своеобразные «точки удивления» (В. С. Библер, 1988). Но в любом случае во всех тестах происходит встреча ученика с настоящим, а не просто - учебным, школьным. Точнее, это встреча с таким школьным, которое воспринимается как настоящее. Используя данную методику всё моё творчество и творчество любого педагога должно быть направлено на

  • Создание учебной ситуации;

  • Разработку способов перевода учебной задачи в учебную ситуацию.

В чём же заключается эффективность метода ключевых учебных ситуаций?

В каждом разделе школьного курса физики вместе с учениками исследуются ключевые ситуации, которые служат источниками практически всех задач школьного курса. Изучение ключевых ситуаций – это живой мост между «теорией» и «задачами», причём мост с двусторонним движением. С одной стороны, задачи рождаются при изучении ключевых ситуаций, в которых наглядно проявляется действие физических законов, с другой стороны, благодаря решению на основе ключевых ситуаций теория осознаётся, то есть становится действенной силой, а не пассивным набором фактов и формул.

Ключевых учебных ситуаций во всём школьном курсе физики немного (несколько десятков) и на их основе составлены тысячи задач. Данная методика позволяет учителю найти закономерность в той или иной ключевой ситуации, а затем вместе с учениками ставит ряд задач. При этом ученики учатся ставить, овладевая на практике научным методом, что намного важнее для формирования думающих людей, чем решение уже поставленных задач. Такой подход формирует положительное отношение учащихся к физике как школьному предмету, потому что постановка задач - творческий и поэтому интересный процесс.

Результатом использования ключевых ситуаций может служить следующее:

1.ключевые ситуации позволяют наглядно показать проявление и применение физических законов;

2.ключевые ситуации можно проанализировать с помощью школьного курса математики;

3.ключевые ситуации позволяют установить взаимосвязь между физическими законами и физической интуицией.

Все ключевые ситуации можно разделить на два вида:

А) Обучающиеся задания - это исследование , поиск.

Б) Контролирующие задания - это задачи, тесты.

При подготовке к ГИА и ЕГЭ используются именно контролирующие задания. И тут метод ключевых ситуаций весьма эффективен, так все задания группируются вокруг таких ситуаций. Учащиеся, решая задачи, многократно практикуется в применении ключевых ситуаций. Разбирая тесты с выбором ответа, учащиеся имеют возможность быстро проверить усвоение всех изученных тем.

Таким образом, творчески осваивая ключевые ситуации, находя закономерности, ставя на их основе задачи и решая их, ученик учится решать задачи и тем самым готовится к сдаче государственного экзамена. Деятельное знакомство с ключевыми ситуациями повышает уверенность ученика в своих знаниях по физике, поскольку эти знания, естественно, становятся умениями. Ещё Сократ считал, что «знать-это уметь», а это значит, что ученик сам УВИДЕЛ, сам ПОСТАВИЛ и сам РЕШИЛ поставленную им же задачу.

Ключевая учебная ситуация (КлУС) -прямолинейное равноускоренное движение. Данная ключевая учебная ситуация в «Кинематике» - не самоцель, а важное средство для последующего изучения ключевой ситуации «школьной Динамики» – движение тела по прямой под действием постоянной силы. Именно тогда и понадобятся основные свойства и признаки прямолинейного равноускоренного движения без начальной скорости.

Секреты прямолинейного равноускоренного движения без начальной скорости. Возьмем в качестве первого примера исследование одной из ключевых ситуаций кинематики-прямолинейного равноускоренного движения без начальной скорости. Начинаем с основного соотношения для прямолинейного равноускоренного движения без начальной скорости, которое записываем в скалярном виде:v=at. Записываем на доска формулу, произнося при этом названия физических величин и их обозначения. Задаем вопрос: Какие разные виды задач мы можем поставить, используя соотношение между скоростью, ускорением и временем движения?

Обычно ученики формулируют:

  1. Найти скорость по заданным ускорению и временем движения.

  2. Найти ускорение по заданным скорости и временем движения.

  3. Найти время движения по заданным скорости и ускорению.

Составляя задачи, старайтесь подбирать в условии численные значения, при которых задачу можно решить устно. Хорошо, если условия взяты из реальной жизни. В качестве «полигона» для составления задач на равноускоренное движение без начальной скорости удобно рассматривать разгон автомобиля с места. Упомяните, что движение автомобиля во время разгона считаем равноускоренным. Например: легковой автомобиль разгоняется с места до скорости 108км/ч за 3с. Какую задачу можно поставить, исходя из этих данных?

Сhello_html_m35095ea5.gifледующая тема- путь, пройденный при прямолинейном равноускоренном движении. Используя, что путь численно равен площади под графиком скорости, для движения без начальной скорости получаем s=vt/2.

hello_html_67e1a6f9.gifv

hello_html_m51b20a21.gifo t

Спросите уч-ся: Кто, глядя на эту формулу может сказать, чему равна средняя скорость при равноускоренном движении без начальной скорости?

Дайте подсказку: напишите рядом уже знакомую уч-ся формулу: s=vсрt. Из сопоставления этих формул сразу видно, что при равноускоренном движении без начальной скорости vср =v/ 2, т.е. средняя скорость равна половине конечной скорости. Этот вывод полезно сразу же закрепить составленной и решенной задачей.

Этапы урока

Действия учителя

Действия ученика

1.Актуализация знаний и умений учащихся

Предлагает учащимся таблицу, в которой физические величины, единицы измерения, формулы записаны в разброс ( не правильно).

Предлагает учащимся с помощью цифр записать правильное соответствие между величинами.

Проверяет задания, делает замечания, обращает внимание на знание формул.

Учащиеся заполняют таблицу в виде цифр. Каждая цифра соответствует физической величине, её единице измерения, формуле.

2.Организационная деятельность учащихся по решению задач


Записывает на доске формулу скорости при равноускоренном движении без начальной скорости

V=at.

Произносит название физических величин и их обозначения.

Задаёт вопрос: Какие виды задач мы можем поставить, используя соотношение между скоростью, ускорением, временем движения тела?


Отвечают на вопрос, дополняют, поправляют друг друга

3.Устная задача

Упоминает , что движение автомобиля во время разгона является равноускоренным.

Говорит, что современный автомобиль разгоняется с места со скоростью 108 км/ч за 3 с.

Спрашивает, какую задачу можно поставить исходя из этих данных?

Комментирует задачу и говорит, что с таким ускорением падают все тела на Земле. Его называют ускорением свободного падения.

Бросает для наглядности на пол с поднятой руки мячик.

Предлагает учащимся самим сформулировать простые задачи на нахождение скорости и времени движения с использованием формул

v=at, t=hello_html_1a3be671.gif

1.Учащиеся формулируют: найти ускорение автомобиля. Переводят скорость – это 30 м/с. Решают устно задачу- ответ10 м/hello_html_5247310f.gif.


2.Учащиеся составляют задачи и решают их устно.

4.Демонстрационный опыт

С помощью демонстрационного оборудования «L-микро, Механика»

на доске показывает движение каретки и предлагает составить задачу.

Спрашивает, как изменится ускорение с увеличением времени движения каретки?

Комментирует выводы учащихся.

1.Учащиеся предлагают вариант задачи и решают её устно.

2. Смотрят на движение каретки обсуждают её движение с увеличением времени.

3.Делают вывод, находят закономерность



5.Завершающий этап


Подводит итоги урока, задаёт домашнее задание


Записывают домашнее задание



Задача: Автомобиль разогнался до скорости 20м/с за 5 с. Какой путь он при этом проехал? Решение: средняя скорость автомобиля равна половине конечной скорости, т.е. vср=10м/с. Значит за 5с автомобиль проехал путь s=vср t=10*5=50м.

Подставив в формулу s=vt/2 выражение v=at, получим s=at2/2. Решение этой задачи традиционным способом потребовало бы куда больше времени, а уж устно тем более. Необходимо обратить внимание уч-ся на то, что при равноускоренном движении в отличие от равномерного путь пропорционален не времени, а квадрату времени. Рассмотрим простые примеры: при увеличении времени в 2 раза путь увеличивается в 4 раза, а при увеличении времени в 3 раза – в 9раз. Использование этого свойства равноускоренного движения упрощает решение многих задач.

Задача: Мальчик начинает соскальзывать с горы на санках. За первую секунду он проехал 1м. Какое расстояние проедет мальчик за 5с? Движение санок с мальчиком считайте равноускоренным.

Решение: за 5с мальчик проедет расстояние в 52=25 раз большее, чем за 1с,т.е. 25м.

Обратите внимание, что при решении подобных задач отрабатываются самые главные, качественные характеристики прямолинейного равноускоренного движения без начальной скорости: скорость пропорциональна времени движения, а путь пропорционален квадрату времени.


Литература:

1.Каменецкий С.Е, Орехов В.П. Методика решения задач по физике в средней школе: книга для учителя/3-е изд. перераб. М.Просвещение, 1987;

2.Орлов В.А, Никифоров Г.Г. Единый государственный экзамен ФИЗИКА. Методика подготовки. М:Просвещение,Эксмо,2006.

3.Орлов В.А, Генденштейн Л.Э «1 сентября»). Можно ли к сдаче тестов готовится по самим тестам?//Физика- ПС.2009 №17( Издат. дом «Первое сентября»)

4.Генденштейн Л.Э. Каковы задачи задач в школьном курсе физики?// Физика- ПС.2009 №17( Издат. дом «Первое сентября»).

5.Фейнман Р, Лейтон Р, Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. М: Эдиториал УРСС,2004.

Интернет ресурсы:

http://www.culturedialogue.org/drupal/ru/node/812

http://evolkov.net/case/case.study.html

http://edu.1september.ru/courses/16/011/02.pdf






Краткое описание документа:

       Решение задач составляет неотъемлемую часть полноценного изучения физики на  любом уровне образования- от первоначального школьного до специального физического. Судить о степени понимания  физических законов можно по умению сознательно их применять для анализа конкретных физических  явлений, то есть для решения задач. Мой опыт работы в школе показывает, что наибольшую трудность для учащихся представляет вопрос « с чего начать», то есть не  само использование физических законов, а  именно выбор - какие законы и почему следует применять при анализе каждого конкретного явления. Это умение выбрать путь решения задачи, то есть умение определить, какие именно физические законы описывают рассматриваемое явление, как раз и свидетельствуют о глубоком и всестороннем понимании физики.

Автор
Дата добавления 27.01.2015
Раздел Физика
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров756
Номер материала 344677
Получить свидетельство о публикации

Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх