Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
Ульяновский государственный
педагогический университет имени И.Н. Ульянова
Кафедра методики преподавания физики
Квалификационная работа
Систематизация и обобщение учебного материала по физике в средних общеобразовательных учреждениях
Студентка 5 курса
физико-математического
факультета
группы ФМ-02-2
Яхина Н.К.
Руководитель:
профессор, кандидат
педагогических наук
Зиновьев А.А.
Ульяновск, 2007
Оглавление
Введение
Глава 1. Процесс обучения физике как единый процесс образования и воспитания
1.1 Психологические основы обучения
1.2 Формирование умений и навыков, развитие творческих способностей
1.3 Формирование у школьников обобщенных умений
1.4 Особенности содержательного обобщения и теоретического мышления
Глава 2. Изучение физики в средних общеобразовательных учебных заведениях
2.1 Введение профильного обучения
2.2 Процесс формирования физических понятий
2.3 Обобщение и систематизация знаний учащихся по физике
2.4 Обобщение и систематизация в курсе старших классов
2.4.1 Систематизация курса механики
2.4.2 Систематизация курса молекулярной физики
2.4.3 Систематизация курса электродинамики
2.5 Методика проведения обобщающих уроков
2.6 Педагогический эксперимент
2.6.1 Анкетирование учащихся старших классов общеобразовательной школы
2.6.2 Проверка умений учащихся работать по обобщенному плану
Заключение
Литература
Приложение
Введение
Тема квалификационной работы выбрана не случайно, ведь понимать функции, значение, виды систематизации и обобщения важно для всякого учителя, стремящегося к увеличению эффективности восприятия учениками материала курса. Умение обобщать материал было актуально во все времена - древние философы были знамениты умением наблюдать явления, обобщать и оформлять свои мысли в красивые изречения, оды, стихи. В журналах по методике преподавания физики в школе прошлого столетия и нашего можно встретить различные способы систематизации знаний. Необходимо отметить, что систематизация и обобщение - это творческий процесс, но все же требующий соблюдения некоторых правил.
Реформы образования и развитие технического прогресса стали причиной трудностей, возникших перед учителем. В частности увеличился объем изучаемого материала без предусмотрения дополнительных часов на новый материал, а значит уменьшение времени на изучение каждой темы. Перед учителем основной школы появилась задача предпрофильной подготовки учащихся, помочь ребятам в предстоящем выборе направления обучения в старших классах в связи с введением профильного обучения. В старших классах в зависимости от профиля учитель выполняет разные задачи, но одна цель – передать красоту науки физики, продемонстрировать межпредметные связи, систематизировать полученные знания за 11 школьных лет в единую физическую картину мира. Таким образом, учитель физики должен найти оптимальный метод обучения. Существуют различные подходы к решению задач, например, использование компьютеров, личностно-ориентированный подход, индивидуальные методы обучения, систематизация и обобщения и др.
Объектом изучения в данной работе является организация учебного процесса по физике, а предметом изучения - систематизация и обобщение учебного материала по физике в общеобразовательных учреждениях. Экспериментальное исследование направлено на изучение эффективности усвоения при проведении обобщения и систематизации в старших классах общеобразовательной школы.
Задачи исследования:
1. изучить закономерности процесса обучения и воспитания, проблемы, с которыми сталкивается современный учитель;
2. анализировать научный материал на тему систематизации и обобщения по многочисленным источникам;
3. экспериментально исследовать уровень навыков обобщения учащихся старших классов средней общеобразовательной школы № 24 г. Ульяновска;
4. разработать вспомогательный материал для обобщения и систематизации на уроках по физике;
5. разработать конспекты обобщающих уроков по систематизации учебного материала.
При планировании учебного процесса по физике в основной школе для успешной реализации образовательных задач необходимо уделять внимание следующим вопросам:
1) проводить целенаправленную работу по формированию у школьников учебных умений;
2) концентрировать учебный материал по физике вокруг фундаментальных понятий;
3) способствовать интенсивному развитию мышления учащихся;
4) полнее использовать принцип систематизации и обобщения изучаемого материала (1).
В данной работе проанализируем последнее направление. Обобщение знаний в учебном процессе решает две задачи: способствует более глубокому и осознанному усвоению знаний и формированию определенных приемов мышления. В процессе обобщения знаний учебный материал предстает перед учащимися в систематизированном виде, чему способствует установление связи между изученными понятиями, законами и теориями, определение границ их применимости, четкое выделение особенностей тех или иных явлений, их сходство с другими и отличия от них.
В ходе обобщения знаний развиваются мышление и познавательные способности школьников, выполняются такие мыслительные операции, как анализ, синтез, абстрагирование, конкретизация и т.п. Это открывает большие возможности для формирования научного мировоззрения учащихся, поскольку позволяет завершить формирование у них представлений о современной физической картине мира, показать в ней место каждой изученной теории. На обобщающих занятиях перед учениками можно раскрыть процесс развития и становления научных знаний и ознакомить с методами научного познания. В связи с рассмотрением вопросов истории физики школьников знакомят с трудами и биографией отечественных и зарубежных ученых, тем самым, осуществляя их нравственное воспитание.
Глава 1
Процесс обучения физике как единый процесс образования и воспитания
1.1 Психологические основы обучения
Важнейшей составляющей целостного педагогического процесса выступает процесс обучения. Под процессом обучения понимается взаимодействие учеников и учителя, в ходе которого осуществляется, прежде всего, образование и вносится существенный вклад в воспитание и развитие личности. Обучение – особый вид деятельности, направленный на организацию освоения социального опыта учащимися. Обучение носит двойственный характер: преподавание и научение. Преподавание – целенаправленная деятельность учителя, в основе которой лежит управление учебной деятельностью. Учитель, опираясь на психологические основы обучения и учитывая особенности развития школьников, организует педагогический процесс так, чтобы обеспечить в максимальной степени усвоение знаний, умений и навыков. При этом он учитывает как особенности разных ступеней познания, специфику учебного материала, так и особенности конкретного ученика – его развитие, работоспособность, интересы и т.п.
Научение же – разносторонняя деятельность самих учащихся, включающая умственные и физические операции. В процессе учения школьник познает закономерности природы и общества, приобретает определенные интеллектуальные и практические умения и навыки. Этот процесс обычно делят на чувственное и рациональное познание (20).
Чувственная ступень познания представляет собой процесс отражения действительности в форме ощущения (отражение в сознании отдельных свойств предметов и явлений), восприятия (отражение предметов и явлений в целом) и представления (воспроизведение ранее полученных ощущений и восприятий). С помощью ощущений и восприятия осуществляется непосредственная связь сознания человека с внешним миром. В представлениях уже появляются элементы обобщения, но, тем не менее, знание остается наглядным и конкретным.
Для чувственной ступени познания важны действия учащихся с предметами, а также рассматривание предметов, наблюдение явлений, слушание объяснений, составление словесного описания и т.п. Особую роль приобретают средства наглядности (демонстрационные модели, опыты, таблицы, картины, диафильмы и т.д.).
Рациональную ступень познания иногда называют логической, или просто мышлением. Мышление – опосредованное и обобщенное познание человеком предметов и явлений объективной действительности в их существенных связях, свойствах и отношениях. На этой ступени познания учащиеся обобщают данные своего чувственного восприятия, систематизируя их и устанавливая связи между ними, приходят к пониманию сущности изучаемых явлений, установлению законов, логическому развитию теорий, к выводу экспериментально проверяемых следствий этих теорий (9).
В свою очередь, мышление связано с процессом чувственного познания. Формирование представлений, например, об электрических цепях происходит на основе восприятия конкретного (опыт) и условного (схема) наглядного материала. Здесь в результате аналитико-синтетической деятельности одновременно происходит конкретизация условных обозначений при составлении электрической цепи по электрической схеме и абстрагирование при переходе от реальных объектов цепи к их изображению. Одной из важных форм научного знания являются понятия, которые в физике часто выражаются кратко специальными терминами и обозначениями. Формирование понятий и установление соотношений между ними осуществляется в процессе умственных операций – анализа, синтеза, сравнения, определения, абстракции, обобщения, систематизации, когда происходит осмысление, понимание и включение учебного материала в определенную научную систему, установление внутрипредметных и межпредметных связей (20).
Наиболее существенную роль при формировании новых понятий играют абстрагирование, обобщение и конкретизация. Абстрагирование состоит в выделении одних (важных) свойств объекта познания и отвлечение от других его свойств. Процесс абстрагирования происходит у школьников на основе анализа, сравнения и других мыслительных операций, при широком использовании учителем средств наглядности, дифференцирование существенных свойств от несущественных, объединение общих существенных черт предметов и явлений действительности составляет процесс обобщения, который осуществляется в единстве с синтезом, абстракцией и другими мыслительными операциями. Следовательно, выделение существенных признаков – необходимый этап обобщения.
Целесообразность использования различных методов формирования понятий, а также количество необходимых для этого упражнений зависит от возраста, подготовки и индивидуальных способностей учащихся. В начале изучения физической теории ученик движется от чувственно-конкретного знания фактов к познанию законов природы, т.е. от конкретного к абстрактному. Однако это – не единственная линия развития мышления: в процессе познания абстрактных моделей, теорий, и законов учащиеся «примеряют» их к уже известным им явлениям и процессам, стараясь понять их. Так происходит движение от общего к частному. Обе эти линии развития мышления связаны между собой и должны учитываться педагогом.
Процесс обучения невозможен без запоминания основных фактов, положений теорем, схем, постулатов и т.п. Эффективность запоминания учебного материала зависит от того, насколько он логически связан с уже имеющимися у школьников знаниями и может быть хорошо понят ими. При этом учитель должен добиваться произвольного запоминания. Он указывает цель усвоения тех или иных сведений, выделяет главное и второстепенное, стимулирует необходимую мотивацию процесса познания со стороны школьников. Условиями успешного запоминания служат: осмысление учебного материала, умственная активность и самостоятельность в работе, постоянное использование запоминаемого материала, понимание его значимости, воспроизведение его в процессе повторения и практическое применение изученного (10).
Осуществление принципа развивающего обучения связано с опережением обучения по сравнению с развитием. Однако ускоренное прохождение материала приводит к увеличению его смыслового объема, приходящегося на один урок, и как следствие – к чрезмерной трудности усвоения. Управляя процессом учения, учителю приходится учитывать также мотивацию учебной деятельности учащихся. Школьник может учиться под влиянием мотивов двух типов: внешних (требования учителя или товарищей, соревнование, наказание или награды и т.п.) и внутренних (интерес к предмету, любознательность и т.п.). Мотивация учения определяет устойчивость внимания учащихся в учебной работе.
Естественно, что внутренние и внешние мотивы не дают одинакового результата – эффективность выше при наличии внутренних мотивов. Поэтому учителю приходится использовать различные приемы для повышения интереса учащихся к учебному материалу, в частности опыты и самостоятельный эксперимент. В 7 – 8 классах в этом плане полезны игрушки, используемые в качестве моделей машин и установок, в старших необходимо учитывать профессиональную ориентацию ребят. Даже учащиеся 7-го класса проявляют особый интерес к изучаемым вопросам, если видят, какое большое значение имеют для техники, химии или других наук.
Значительную роль в восприятии и усвоении знаний играют эмоции. Чувства удивления, радости или удовлетворения, которые возникают при нахождении правильного решения трудной задачи, при удачном выполнении лабораторной работы или успешном выступлении на диспуте, стимулируют дальнейшую учебную деятельность школьников.
1.2 Формирование умений и навыков, развитие творческих способностей
Развитие науки неизбежно приводит к возрастанию объема знаний, которые должны быть приобретены в период обучения в средней школе. Поэтому идет поиск путей совершенствования процесса обучения, а значит улучшение методов сообщения новых знаний и методики формирования у учеников умений и навыков.
Проблема приемов познавательной деятельности, способов решения задач давно привлекает внимание психологов и методистов. Некоторые исследователи связывают проблему формирования познавательных умений с усвоением знаний. Понимая это, многие ученые стремятся выявить условия, способствующие формированию у учащихся соответствующих умений. Проблема формирования приемов познавательной деятельности решена в деятельностной теории учения. При деятельностном подходе мышление понимается не как некая готовая функция, которая применяется при решении арифметических задач, при выполнении геометрических доказательств и т.д. мышление рассматривается как содержательная система различных видов деятельности, формирующихся в процессе решения соответствующих задач и становящихся умственными в результате прохождения ряда закономерно сменяющих друг друга этапов. Усвоение общих приемов мышления может идти двумя путями.
1. Приемы мышления не выступают как специальные предметы усвоения, их становление идет лишь по ходу усвоения знаний, в процессе решения задач, где они занимают место средств и поэтому не осознаются. В результате процесс формирования интеллектуальных умений растягивается, далеко не всегда приводит к желаемому результату. Но даже и там, где формируются приемы мышления, они остаются, как правило, недостаточно осознанными, недостаточно обобщенными, а в результате этого - ограниченными в своем применении теми частными условиями, в которых они были усвоены.
2. Интеллектуальные умения выступают как предметы специального усвоения. Управление процессом формирования познавательных приемов способствует их качественному усвоению в короткое время. Кроме того, эти приемы строятся на основе ориентировочной основы третьего типа, т.е. носят не частный, а общий характер (17).
Усвоение учащимися умений во многом определяется тем, в какой мере учитель владеет знанием особенностей процесса усвоения умений учащимися, трудностей, возникающих у них при овладении знаниями и умениями, условий, способствующих лучшему усвоению. Умение - готовность личности к определенным действиям или операциям в соответствии с поставленной целью, на основе имеющихся знаний и навыков. Все психологи отмечают свойство умения - обобщенность, которое позволяет решать поставленные задачи в различных меняющихся условиях деятельности. К обобщенным умениям относят категорию умений, гибких по своим свойствам, легко переносимые в новые обстоятельства, нацеленных на развитие интеллектуальных способностей учащихся (5).
Процесс обучения не может быть успешным без вооружения учащихся системой знаний и навыков учебного труда - от умения читать и писать до умения планировать самостоятельно свои действия; осуществлять самоконтроль за ее выполнением и вносить последующие коррективы. Процесс овладения знаниями неразрывно связан с процессом овладения интеллектуальными умениями, такими, как анализ, сравнение, синтез, абстрагирование, систематизация, обобщение, и умениями практического характера. Первостепенное значение имеют познавательные умения, т.е. умения самостоятельно приобретать знания из различных источников (6).
Умения становятся обобщенными, если они формируются на понимании научных основ и структуры деятельности. В основу предлагаемой методики положены теория деятельности, разработанная А.Н. Леонтьевым, и учение о типах ориентировки - П.Я. Гальпериным и Н.Ф. Талызиной (33). Последние два ученых - педагогов считают, что формирование умения не следует растягивать на продолжительный период времени, это можно осуществить за пять этапов, в короткий промежуток времени. П. Я. Гальперин разработал теорию поэтапного формирования умственных действий. Было установлено, что возможности научения повышаются, если проводятся три этапа последовательно. Этапы таковы:
1) предварительная ориентировка ребенка в задаче, в показываемом ему действии или его продукте;
2) преобразование действий в речевой план – в действие теоретического характера – «действие со словами и словесными понятиями»;
3) перенос действия во внутренний умственный план.
А.Н. Леонтьев, подвергнув всестороннему анализу описанные в работах Гальперина и его сотрудников этапы формирования умственных действий и понятий, отмечал, что далеко не всегда этот процесс проходит по всем трем указанным путям, а может начаться прямо с формирования в плане речи, что зависит от предшествующих достижений умственного развития ребенка.
Исследования психологов показали, что умения формируются в процессе деятельности человека. Психическая деятельность побуждается потребностью; направлена на предмет ее удовлетворения и осуществляется системой действий.
Для успешного формирования умения выполнять то или иное действие необходимо, прежде всего, самому учителю провести анализ структуры действия, четко представить из каких элементов оно состоит, вычленив отдельные элементы, надо определить оптимальную последовательность их исполнения. Таким образом, выполнение сложных действий осуществляется по этапам. Реализация межпредметных связей способствует повышению качества усвоения понятий, ускоряет процесс формирования у учащихся познавательных умений. Механическое зазубривание учебника вытесняется анализом текста, выделением в нем главного, существенного (6).
Понимание процесса обобщения в традиционной психолого-педагогической литературе позволяет определенным образом наметить соотношения между восприятием, представлением и понятием. Исходным материалом для всех ступеней обобщения служат чувственно-воспринимаемые предметы и явления окружающего нас мира. В процессе преподавания детей специально учат целенаправленному наблюдению за этим чувственно-конкретизируемым многообразием предметов и явлений, а также в словесной форме описывать результаты наблюдений. В плане представлений уже имеет место обобщение и отвлечение, так как ребенок уже пользуется здесь словом. Благодаря словесному определению обобщающие признаки становятся подлинно абстрактными, отвлеченными от каких-либо частных форм своего существования (6).
В процессе обучения последовательность «восприятие – представление – понятие» имеет функциональный смысл, т.е. каждое новое понятие возникает именно этим путем и внутри указанной последовательности (33).
Формирование понятийного обобщения предполагает не только переход от конкретного и единичного к абстрактному и общему, но и обратный переход от общего и абстрактного к единичному. Овладеть понятием – значит овладеть всей совокупностью знаний о предмете, к которому относится данное понятие. К примеру, знание понятия электрического тока означает овладение всеми физическими величинами и их взаимосвязью. Пробел знаний в какой-то величине уже приводит к ошибочному представлению других, а в итоге низкий уровень усвоения темы.
Процесс усвоения знаний состоит из такой последовательности:
1) восприятие;
2) осознание;
3) запоминание;
4) повторение;
5) применение.
Сам процесс начинается с понимания, то есть с «привязки» новых знаний к уже имеющимся. Для того чтобы понять новое, нужно выразить его в известных терминах. Следующая ступень усвоения знаний состоит в запоминании понятого. Запоминание зависит от степени важности новой информации и от ее употребительности. Затем происходит выработка умений и навыков: у учащихся складывается определенная наиболее рациональная единообразная последовательность действий, оптимальным образом приводящая к цели. Далее вырабатывается способность применять знания в новых условиях, т.е. действовать творчески (9).
Пути привития учащимся умений могут быть различными, например, алгоритмизированными или ориентировочными. Обучение на базе «жесткой» ориентировочной основы, в процессе которого учитель полностью указывает способ выполнения действия, дробит действия на операции и обеспечивает его правильное выполнение, иногда называют алгоритмизированным. Его наиболее часто применяют на первой ступени обучения физике, например, формирование умения взвешивать на весах.
Так называемое ориентировочное обучение связано с созданием «системы ориентации» и представляет собой ознакомление учащихся с наиболее общими схемами или планами решения экспериментальных или физических задач. Школьники постоянно соотносят свои действия с этими планами, служащим им ориентиром для дальнейшей деятельности. Ознакомление учащихся с ориентирами выполнения задания составляет только один из этапов формирования умения. Существенным условием осознания действия, средством научить школьников правильно мыслить о действии служит рассказ «вслух», содержащий описание действий. При этом достигается высокая степень обобщения: общее, выраженное словами, превращается в абстрактное – создается образ. Затем постепенно, в результате различных упражнений речевая формулировка, произносимая уже «про себя», сокращается, и весь ход действия представляется «в уме», что дает возможность выполнить его быстрее, так как сливается в единый комплекс весь ряд ранее дробно выступавших отдельных операций (9).
Выполнение всех этапов обучения необходимо при формировании первых умений, а последующие однородные умения складываются уже на более высоком уровне и скорее. Например, если школьник обладает умением работать с каким-то одним измерительным прибором, например, с вольтметром, то это способствует формированию умения работать и с другими измерительными электрическими приборами (9).
Умение, характеризующееся высокой мерой освоения, представляет собой навык. Если умение предполагает в большей или меньшей степени развернутый сознательный самоконтроль, то навык – это действие автоматизированное, при котором сознательный самоконтроль свернут и операции выполняются слитно, как единое целое, легко и быстро. При выработке того или иного навыка эффективность упражнений зависит от многих причин. При проведении упражнений на тренировочных задачах путем заучивания правильных операций и постепенного их объединения в целостное действие процесс формирования навыка сначала идет быстро и легко, навык отличается большой четкостью, правильностью и прочностью. Однако затем при объединении отдельных операций в целостное действие возникают трудности и ход формирования навыка замедляется. Если же упражнения осуществляются на разнообразных комплексных задачах, то процесс выработки навыка протекает путем поиска и пробы правильных операций, анализа допущенных ошибок и их устранения. При этом дело сначала идет медленно, с трудом, допускается много ошибок, однако затем ход формирования навыка ускоряется, а полученные навыки отличаются гибкостью и легкой «приспособляемостью» к разным условиям.
По мере овладения определенными навыками у школьников складываются умения, причем на новом, более высоком уровне. Высокий уровень означает возможность использования разных навыков для достижения одной цели в зависимости от условий действия. Универсального метода формирования навыков и умений, одинаково эффективного для учеников нет, так как в этом процессе существенную роль играют индивидуальные различия. Учесть индивидуальные особенности каждого ученика при формировании навыков можно при дифференцированном подходе, например при выполнении лабораторных работ (24).
Формированием знаний, умений и навыков не исчерпываются задачи учебного процесса. Необходимо, чтобы при обучении развивались способности школьников применять знания в новой ситуации, решать нестандартные задачи, выполнять задания исследовательского и конструкторского характера, вырабатывать рациональные и неизвестные ранее алгоритмы решения задач нового типа, а также приобретать новые умения и навыки в соответствии с потребностями практики.
Теоретической основой методики развития творческих способностей школьников в ходе обучения является понимание закономерностей естественнонаучного творчества. Важные стороны научного творчества могут быть представлены в виде цикла: от обобщения фактов к построению абстрактной модели явлений (выдвижение гипотезы); от модели – к выводу теоретических следствий; от вывода следствий – к их экспериментальной проверке. Если новый экспериментальный факт не укладывается в рамки теории, то это ведет к ее пересмотру, уточнению или замене. Новая абстрактная модель также служит источником новых знаний. Экспериментальная проверка вновь полученных теоретических выводов соответственно требует конструирования аппаратуры и тем самым обогащает науку новыми знаниями.
Для разработки методики развития творческих способностей учащихся важно учесть, что характер индивидуального труда на этих этапах творческого цикла различен, если при выводе теоретических следствий из абстрактной модели главная роль принадлежит логическому мышлению, которое происходит постепенно по цепи логических умозаключений, то при переходах от фундаментальных опытов к абстрактной модели решающая роль принадлежит интуитивному мышлению, догадке. Логическое обоснование здесь приходит позднее, поэтому в методике развития творчества школьников важное место занимает развитие их способностей к дедукции, к научной и технической догадке, к интуиции. При этом интуитивный поиск сопровождается эмоциями, чувствами радости и огорчения (24).
Творческие упражнения по физике играют большую роль в политехническом образовании школьников. Особенно ценны те из них, которые составлены на материале, полученном из анализа научно-технического прогресса. Одна из особенностей творческих упражнений, что они могут иметь несколько решений, справедливость которых не всегда очевидна.
В развитии творческих способностей важное место имеет активность ребят. Поэтому нужно использовать все средства, чтобы перейти от творческих упражнений к стимулированию творческой активности учащихся. Этому способствуют экскурсии на производство, домашние задания исследовательского характера, факультативы, элективные курсы, выступления с докладами, конструирование приборов, исследование явлений природы и техники.
1.3 Формирование у школьников обобщенных умений
Деятельностный подход к организации учебного процесса позволяет не только успешно решить проблему эффективного усвоения знаний всеми учащимися, но и формировать у учащихся умение самостоятельно, осознанно, грамотно планировать свою деятельность при решении различных задач. Достигается это формированием у учащихся обобщенных умений. Впервые термин обобщенные умения был введен Усовой А.В. в 1974 году. Обобщенные умения – умения учащихся выделять последовательность действий от частных примеров выполнения задач и осознанный перевод полученного навыка в новую ситуацию (30).
Структурно-логический анализ содержания учебных дисциплин позволил выделить в них в качестве основных структурных элементов знаний научные факты, понятия, законы, теории, научную картину мира. Указанные элементы являются общими для всех естественнонаучных наук. Все науки имеют дело с научными фактами, системой научных понятий, законов и теорий. На их основе формируется научная картина мира. Общими для всех наук являются группы понятий о структурных формах материи и соответствующих им формам движения, явлениях, величинах, количественно характеризующих явления и свойства тел, о методах познания (31).
В программе любого учебного предмета, и в частности физики, обязательно перечисляются умения, которыми должны овладеть учащиеся при изучении данного предмета: пользоваться мензуркой, амперметром, термометром и т.п., решать задачи с использованием формул, строить изображение предмета в линзе и т.п. Эти умения являются частными, так как относятся к одной формуле, измерительным приборам одного типа, одному оптическому прибору. Но так как измерительных приборов, используемых в физическом эксперименте, много, формул тоже много, то возникает вопрос: где взять время для специального формирования этих частных видов деятельности? Этот вопрос может быть успешно решен через выделение действий, которые являются общими для всех частных видов деятельности. Так, каждый измерительный прибор используется для определения значения конкретной физической величины в заданной ситуации, процедура снятия показаний любого измерительного прибора со шкалой и указателем одинаковая: 1) устанавливают, какую физическую величину и в каких единицах измеряет данный прибор; 2) находят цену деления шкалы прибора; 3) находят значение физической величины, соответствующее положению указателя на шкале прибора. Эти три действия в указанной последовательности представляют собой содержание общего приема, который можно назвать “ снятие показаний измерительного прибора, имеющего шкалу” (32).
Формирование такого обобщенного приема занимает меньше времени, чем формирование частных приемов деятельности. Если учащиеся владеют этим обобщенным приемом, то они легко и правильно будут снимать показание любого измерительного прибора. В курсе 8-го класса ребята изучают амперметр, вольтметр при непосредственном контакте с ними на фронтальных работах.
Решение проблемы формирования обобщенных умений требует поиска ответа на следующие вопросы:
1) обобщенные приемы каких видов деятельности следует формировать у учащихся при обучении физике;
2) каково должно быть содержание этих обобщенных приемов;
3) какова должна быть методика формирования обобщенных приемов деятельности?
При обучении школьному курсу физики можно обучать учащихся обобщенным приемам всех видов деятельности; общему методу поиска решения физических и технических задач; методам работы с готовой информацией; методам научного общения; построению ответа на заданную тему (32).
Содержание многих из названных видов деятельности смоделировано, т.е. установлено, из каких действий они состоят, в какой последовательности эти действия должны выполняться и каким способом.
Умения становятся обобщенными, если они формируются на понимании научных основ и структуры деятельности. В основу предлагаемой методики положены теория деятельности, разработанная А.Н. Леонтьевым, и учение о типах ориентировки, разработанная психологами П.Я. Гальпериным и Н.Ф. Талызиной. Исследования психологов показали, что умения формируются в процессе деятельности человека. Поэтому необходимо рассмотреть понимание «деятельность», ее виды и структуру.
В психологии под деятельностью понимается понятие, характеризующее функцию индивида в процессе его взаимодействия с внешним миром. Психическая деятельность побуждается потребностью; направлена на предмет ее удовлетворения и осуществляется системой действий (33).
А.Н. Леонтьев считает, что предмет деятельности есть ее действительный мотив, где под мотивом понимают предмет вещественный или идеальный, который побуждает и направляет на себя деятельность (32). Например, предметом экспериментальной деятельности на уроках физики могут быть как реальные объекты изучения, так и функциональные зависимости между величинами или и то и другое одновременно. Так, при изучении упругих свойств тел, с одной стороны, предметом является конкретное тело, а с другой – исследование зависимости силы упругости, возникающей в нем, от величины деформации.
По современным воззрениям, все виды деятельности имеют структуру. Основной составляющей какой-либо деятельности является действие. Под действием психологи понимают процесс, подчиненный представлению о том результате, который должен быть достигнут. Наряду с понятием «действие» психологи ввели понятие «операция», т.е. способ осуществления действия. Первоначально каждая операция формируется как действие, подчиненное определенной цели. Но затем оно может включиться в другое действие сложного операционного состава, переставая осуществляться в качестве особого целенаправленного процесса и становясь одним из способов его выполнения, т.е. операцией (33).
Важнейшей частью психологического механизма действия является ориентировочная основа. Различают три типа ориентировки в задании. Каждый из них однозначно определяет результат и ход действия. Ориентировочную основу первого типа составляют только образцы действия и его продукт. Никаких указаний на то, как нужно выполнять действие, не дается. Ученики ищут пути выполнения задания вслепую, методом проб и ошибок. В результате таких поисков задание может быть выполнено, но действие, с помощью которого оно выполнено, остается неустойчивым при изменении условий, оно почти не дает эффекта при его переносе на новые задания.
Ориентировочная основа второго типа содержит не только образцы действий, но и все указания на то, как правильно выполнять их с новым материалом. В этом случае обучение идет быстро и без ошибок. Ученик при этом приобретает определенное умение анализировать материал с точки зрения предстоящего действия; последнее обнаруживает заметную устойчивость к изменению условий и переносится на новые задания. Однако этот перенос ограничен наличием в составе новых заданий элементов, идентичных элементам уже освоенных знаний.
Ориентировочная основа третьего типа отличается тем, что здесь на первое место выступает планомерное обучение такому анализу новых заданий, который позволяет выделить опорные точки и условия правильного выполнения заданий. По этим указаниям происходит формирование действия, отвечающего данному заданию. При обучению третьему типу ориентировки учитель должен создать такие условия, при которых ученик побуждается самостоятельно составлять ориентировочную основу действия (ООД) и затем действовать по ней. Для этого нужно научить учеников выделять в предложенном материале такие существенные свойства и отношения, которые могли бы служить ориентирами, опорными точками для выполнения любого частного задания данной области, надо вооружить обучаемого пониманием общего принципа построения изучаемого материала и такими приемами анализа, которые позволили бы обнаружить эти принципы. Таким образом, обучаемый должен составлять ООД сам. Она не должна ему даваться в готовом виде, когда ученику остается лишь усвоить уже выделенные учителем признаки и действовать по ним (31). Таким образом, ориентировочная часть в принципе обеспечивает не только правильное исполнение действия, но и рациональный выбор одного из множества возможных исполнений.
Обучение по третьему типу ориентировки несколько сложнее и на первых порах требует столько же времени или даже больше, чем обучение по второму типу ориентировки. Зато последующие задания выполняются сразу правильно и самостоятельно. Если обучение охватывает достаточно большой ряд знаний, то после нескольких первых заданий темп резко возрастает, и в общем оно занимает значительно меньше времени, чем обучение по второму типу, не говоря уже об обучении по первому типу ориентировки. При этом учащиеся допускают значительно меньше ошибок, причем встречаются они преимущественно на самом начальном этапе. Сформированные, таким образом действие, обнаруживает свойство широкого переноса на выполнение многих задач (31).
Формирование обобщенных приемов деятельности осуществляется в три этапа. На первом этапе главным действующим лицом является учитель: он, зная обобщенное содержание деятельности, задает учащимся серию вопросов, побуждающих их к выполнению тех или иных действий, но в конкретной ситуации. Получается, что учащиеся участвуют в создании понятия конкретного физического явления, в решении конкретных задач, в распознавании конкретных ситуаций, соответствующее научному знанию. Обязательным элементом этого этапа являются домашние задания типа: выделить систему действий, выполнявшихся на данном уроке (31)
На втором этапе учащиеся самостоятельно выделяют обобщенное содержание деятельности данного вида: сравнивают содержание деятельностей, выполненных на 1-ом этапе, и находят в них общие действия. Эта работа необходима для осмысления.
На третьем этапе учащиеся должны научиться самостоятельно планировать и выполнять аналогичную деятельность в конкретных различных ситуациях. Для этого учитель сначала показывает, как, руководствуясь общей системой действий, можно спланировать свои действия по выполнению данного конкретного задания. Этот образец они самостоятельно повторяют для той же самой конкретной ситуации, затем еще 3-4 раза на заданиях (31).
Для применения такой методики необходимо проанализировать содержание школьного курса физики с тем, чтобы подобрать место и время проведения каждого этапа.
Такое обучение обобщенным приемам деятельности формирует у учеников совершенно новые качества: они начинают с повышенным интересом относиться к урокам физики; свободно могут выражать свои мысли, не боясь сказать неправильно; хорошо понимают, какие действия и в какой последовательности нужно выполнить, чтобы получить ответ на поставленный вопрос, приобретают прочные знания. Такой прием целесообразен при изучении новых приборов на фронтальных лабораторных работах, а также при задании исследовательской работы.
1.4 Особенности содержательного обобщения и теоретического мышления
Содержательное абстрагирование и обобщение выступают как две стороны единого процесса восхождения мысли к конкретному. Благодаря абстрагированию человек вычленяет исходное отношение некоторой целостной системы и при мысленном восхождении к ней удерживает специфику. Вместе с тем это исходное отношение выступает лишь как особенное отношение. Но в процессе обобщения человек при установлении закономерных связей этого отношения с единичными явлениями может обнаружить его всеобщий характер как основу внутреннего единства целостной системы.
Исходную абстракцию в процессе восхождения мысли к конкретному называют содержательной. Таким образом, обобщение, в процессе которого обнаруживаются и прослеживаются реальные взаимосвязи всеобщего с особенным и единичным, также можно назвать содержательным обобщением. Произвести содержательное обобщение – значит открыть некоторую закономерность, необходимую взаимосвязь особенных и единичных явлений с общей основой некоторого целого, открыть закон становления внутреннего единства целого (20). Содержательное обобщение осуществляется путем анализа некоторого целого, с целью открытия его генетически исходного, существенного, всеобщего отношения как основы внутреннего единства целого. Существенное или всеобщее отношение, обнаруживаемое в процессе содержательного обобщения, имеет предметно-чувственную форму.
Абстракция и обобщение содержательного типа получают свое выражение в форме теоретического понятия, которое служит способом выведения особенных и единичных явлений из их всеобщей основы. Благодаря этому содержанием теоретического понятия являются процессы развития целостных систем (20).
В определенном смысле можно сказать, что содержательное обобщение состоит по преимуществу в сведении многообразных явлений к их единой основе, а теоретическое понятие – в выведении соответствующего многообразия как некоторого единства (28).
По содержанию теоретическое понятие выступает как отражение процессов развития, связи всеобщего и единичного, сущности и явлений, а по форме – как способ выведения единичного из всеобщего, как способ восхождения от абстрактного к конкретному.
В процессе восхождения от мысленного к конкретному и внутри его именно в форме теоретического понятия происходит переработка всей совокупности фактических данных о целостных системах. Вне этого процесса оно становится просто словом, фиксирующим какое-либо общее представление как сумму внешних признаков предмета. Понятие является способом и средством мысленного воспроизведения какого-либо предмета как целостной системы. Иметь понятие о таком предмете – значит владеть общим способом мысленного построения этого предмета. Способ мысленного построения предмета – это особое мыслительное действие человека, которое само возникает как итог предметно-мыслительного действия человека, воспроизводящего предмет своего познания. Иными словами, за каждым понятием скрыто особое предметно-познавательное действие, без выявления которого нельзя раскрыть психологические механизмы возникновения и функционирования данного понятия (17).
Теоретическое или разумное мышление имеет ряд характерных черт, которые, будучи едиными, по своему содержанию, по-разному обнаруживаются на материале, относящемся к различным формам общественного сознания. Так этому мышлению присущ анализ как способ обнаружения генетически исходной основы некоторого целого. Для него также характерна рефлексия, благодаря которой человек постоянно рассматривает основания мыслительных действий и тем самым опосредствует одно действие другим, раскрывая при этом их внутренние взаимоотношения.
Глава 2. Изучение физики в средних общеобразовательных учебных заведениях
2.1 Введение профильного обучения
Важной педагогической задачей является учет в обучении индивидуальных особенностей учащихся. Требование учета индивидуальных способностей учащихся находит свое отражение в индивидуализации и дифференциации обучения, которые являются осуществлением в обучении дидактических принципов индивидуального и дифференцированного подходов (34).
Индивидуализация понимается как учет в процессе обучения индивидуальных особенностей учащихся во всех его формах и методах, независимо от того, какие особенности и в каких формах учитываются, а дифференциация – как такой учет индивидуальных особенностей учащихся, при котором они группируются на основании каких-либо особенностей для отдельного обучения. При таком подходе индивидуализация является более общим понятием, чем дифференциация, и включает в себя последнее. Различают внутреннюю и внешнюю дифференциацию.
Под внутренней дифференциацией понимают такую организацию обучения, при которой учет индивидуальных особенностей учащихся осуществляется в рамках их обучения в обычных классах. Все учащиеся работают по одинаковым учебным пособиям, программам, учебным планам, но учитель использует индивидуальные методы, средства и формы обучения. При этом возможно образование временных групп внутри класса для проведения различной учебной работы на разных уровнях (34).
Внешняя дифференциация – такая организация учебного процесса, при которой учащиеся объединяются в специальные группы в соответствии с их интересами, способностями и склонностями. Внешняя дифференциация, предполагая создание на основе определенных принципов относительно стабильных групп, в которых содержание образования и предъявляемые учащимся требования различаются, может осуществляться в рамках либо селективной (жесткой), либо элективной (гибкой) системы. В первом случае в качестве форм дифференциального обучения выступают профильное обучение и обучение в школах и классах с углубленным изучением определенных предметов. По отношению к обучению физике целесообразно выделить пять основных профилей обучения: физико-математический, биолого-химический, технический, гуманитарный и основной или общеобразовательный, для тех учащихся у кого нет ярко выраженных способностей и интересов ни к одному из учебных предметов (34).
При дифференциации по способностям учащиеся объединяются в группы в зависимости от их общих способностей или специальных. Важным в организации дифференциального обучения является вопрос о том, к какому возрасту у большинства учащихся формируются и развиваются способности. Как показывают исследования психологов, способности к тому или иному виду деятельности начинают формироваться и ярко проявляться в подростковом возрасте. Еще одним основанием для дифференциации учащихся являются проектируемая профессия. Так, учащийся, имеющий способности к физике, с интересом изучает этот предмет и свои будущие профессиональные намерения связывает с работой в области физики (35).
Основаниями для дифференциации могут служить общие и специальные способности учащихся, их интересы и проектируемая профессия. У большинства учащихся они формируются к 14-15 летнему возрасту и учащихся старших классов, как правило, связаны между собой. Именно этот возраст, соответствующий обучению учащихся в старших классах, следует считать оптимальным для начала массовой внешней дифференциации.
В результате проведенной школьной реформы образования мы имеем основную школу (1-9 классы) и среднюю школу (10-11 старшие классы). В старших классах введено профильное обучение, удовлетворяющее интересы, способности и возможности учащихся. Введение профильного обучения способствует реализации принципов индивидуализации и дифференциации в обучении. Но при этом ставится задача по обеспечению условий для правильного выбора учащимися старших классов направления профильного обучения. Это должно осуществляться в системе мероприятий по предпрофильной подготовке в основной школе (29).
С введением профильного обучения кардинально изменились условия изучения физики в старших классах различных профилей. По естественнонаучным направлениям физика сохранилась как самостоятельная дисциплина, в гуманитарных профилях учебный материал включен в интегрированный предмет «Естествознание». Чтобы школьники осознанно выбрали естественнонаучный профиль, где ведется углубленное изучение физики, и успешно обучались в старших классах, а школьники, которые ориентируются на гуманитарное направление, получили достаточно высокий и завершенный уровень знаний по физике, ставится задача по оптимальной и качественной организации учебного процесса по физике в основной школе. Таким образом, в профильных классах изучение физики различно: в физико-математических классах ведется углубленное изучение физики, и количество учебного времени увеличивается от 3 ч в неделю, отведенных для общеобразовательных классов, до 6 ч. В гуманитарных классах это время уменьшают до 2 ч (26).
Подготовку к ЕГЭ можно организовать в различных формах в зависимости от класса или школы. Для профильных классов по физике изучение программного материала желательно закончить к четвертой четверти, а затем начать обобщающее повторение и подготовку к экзамену в рамках существующего учебного времени. Сложнее с общеобразовательными классами, где на физику отводится 2-3 часа в неделю, а часть выпускников заявила о желании изучить программный материал до апреля, сохранив базовый уровень обучения. В данном случае можно организовать за счет часов школьного компонента занятия с группой учащихся во внеурочное время. При этом целесообразно сначала повторить и углубить знания по темам 11 класса, а затем уже по остальным разделам программы (17).
2.2 Процесс формирования физических понятий
Содержание школьного курса физики представляет собой систему взаимосвязанных понятий, составляющих основу знаний о свойствах вещества, физических полей, форм движения материи, поэтому формирование системы понятий - одна из главных задач обучения физике (8).
Процесс формирования физических понятий состоит в последовательном раскрытии качественных и количественных свойств предметов и явлений, доведенном до их словесного определения и сознательного практического использования (1).
Единого способа формирования понятий в процессе обучения нет, существуют различные способы, которые имеют общие черты: они так или иначе начинаются с чувственно-конкретного восприятия предмета или явления, а процесс их образования складывается из двух этапов.
Содержанием первого служит движение от чувственно-конкретного восприятия к абстрактному. Этот процесс завершается словесным определением понятия. Содержанием второго этапа является движение от абстрактного к конкретному. При этом происходит обобщение понятия, обогащение его содержания, раскрытие его связи и отношений с другими. К примеру, изучение понятия и явления теплопроводности основывается в начале на зрительном восприятии при помощи демонстрации, наблюдаемое явление объясняется новым понятием - дается его определение; после этого учитель указывает на разницу теплопроводностей различных веществ, тем самым, обогащая его содержание.
Одна из особенностей физического мышления - умение не только оперировать идеальными моделями науки, но и соотносить их с реальной действительностью. Поэтому необходимо усилить внимание к смысловому содержанию понятий. Рассмотрим, как это делается на различных этапах (35).
Этап, предшествующий изучению конкретной величины. Следует сформировать определенные представления о том, что такое "физическое величина" и зачем нужна. При изучении конкретных величин выделяются лишь существенные свойства, которые можно измерить с помощью эталонов. Следует обратить внимание, что физическое величина - идеальное понятие, отражающее количество определенного качества.
Этап введения величины. На этом этапе следует уделять внимание качественному определению физической величины, т.к. ее количественное определение закрепляется при решении задач. Каждая новая физическое величина должна быть отнесена к разряду физических величин, а затем нужно четко указать, какое именно свойство она характеризует (25).
Этапы закрепления и развития понятия. Включение качественных вопросов и решение задач (7).
2.3 Обобщение и систематизация знаний учащихся по физике
Задачами обучения физике являются формирование у учащихся глубоких, прочных и действенных знаний, основ физики и их практических применений, знаний о методах естественнонаучного познания и структуре научного знания, развитие их мышления и т.д. Один из путей решения этих задач – организация специальной работы по обобщению и систематизации знаний.
Под систематизацией понимают мыслительную деятельность, в процессе которой изучаемые объекты организуются в определенную систему на основе выбранного принципа (34).
При систематизации осуществляются такие мыслительные операции, как анализ и синтез, сравнение и классификация, в ходе которых учащиеся выделяют сходство и различие между объектами и явлениями, группируют их в соответствии с выбранными признаками или основаниями, устанавливают причинно-следственные связи, сущностные отношения между объектами и явлениями. В процессе систематизации знаний устанавливаются не только смысловые, причинно-следственные, но и структурные связи, в частности связи между компонентами структуры элементов физического знания: связи внутри физических понятий, законов, теорий, картины мира. В этом случае решается задача формирования системности знаний учащихся.
Психологи отмечают, что знания учащихся более глубокие и прочные, если они прошли систематизацию и обобщение. Систематизация позволяет использовать память, так как освобождает ее от необходимости запоминать материал как сумму частных сведений и фактов за счет группировки их в более крупные единицы. Сам механизм восприятия информации человеком связан с деятельностью систематизации: при восприятии новой информации мы сопоставляем ее с уже известным знанием (ассоциация), стараемся сгруппировать новую информацию.
Использование систематизации не только упорядочивает знания человека об объектах познания, но и служит источником новых знаний. Учитель должен познакомить учащихся с приемами систематизации, чтобы они могли применять их самостоятельно. Систематичность – это такое качество знаний, которое характеризуется в сознании ученика наличием логических связей между компонентами изучаемых явлений. Отбор учебного материала идет с учетом системы: изучается ряд явлений, связанных между собой, и одновременно с учетом принципа «от простого к сложному». В каждом разделе учебная информация систематизируется вокруг стержневых понятий. Например, в механике – точка, тело, вещество, поле, взаимодействие, энергия.
Методологической основой систематизации знаний учащихся является принятый в науке системный подход - методологическое средство изучения интегрированных объектов и интегральных зависимостей и взаимодействий, который позволяет, с одной стороны, дать общее представление о процессе, явлении, объекте, а с другой стороны, увидеть их компоненты, связи между ними, место данной системы в составе другой, более сложной (31).
Объективной научной основой систематизации знаний учащихся является особенности физической науки и физики - учебного предмета, отличающейся логической стройностью, как самого научного знания, так и процесса его становления.
Дидактической основой систематизации знаний учащихся являются закономерности усвоения учащимися знаний и способов деятельности, отраженные в принципе систематичности и последовательности в обучении, а также в принципе системности.
Психологической основой систематизации знаний учащихся является образование ассоциативных связей: локальных, частносистемных, внутрисистемных и межсистемных. В-первых трех случаях систематизация носит, главным образом, внутрипредметный характер; в четвертом – межпредметный. Соответственно можно выделить несколько объектов систематизации знаний по физике:
- научные факты (явлений, процессов);
- физические понятия, в том числе физических величин;
- физические законы;
- физические теории;
- общенаучные методологические принципы;
- физическая картина мира (34).
Помимо этого, может осуществляться систематизация знаний на основе тех или иных стержневых идей курса, в частности, целесообразна систематизация прикладных знаний в соответствии с основными направлениями научно-технического прогресса, мировоззренческих и методологических знаний в соответствии с циклом научного познания или на основе философских категорий материи, движения, пространства-времени, взаимодействия, представления о которых развиваются по мере изучения курса.
В случае систематизации знаний на межпредметном уровне речь должна пойти об общих естественнонаучных понятиях, законах, теориях и картине мира (7).
Объект систематизации зависит от того, на каком этапе изучения курса физики ее проводят. Так, в конце изучения темы систематизируют знания о физических явлениях, понятиях, величинах и законах; в конце изучения разделов – о физических теориях; в конце изучения курса – о физической картине мира; перед подачей нового материала важно обобщить изученное на прошлых уроках.
Дидактическая роль систематизации знаний заключается в том, что объединение в систему знаний о фактах, явлениях, закономерностях, принципах позволяет раскрыть новые, неизвестные учащимся до этого связи и отношения между ними, сделать обобщения мировоззренческого характера и превращает систематизацию в средство познания. Уровень сформированности у учащихся системы знаний является важным показателем их интеллектуального развития, он определяет возможности учащихся справляться с новыми познавательными задачами, перестраивать знания, включать их в новые системы, т.е. служит показателем возможности учащихся осуществлять творческую деятельность. В процессе систематизации внимание и деятельность учащихся направлены на выделение главного, на объединение множества изолированных фактов в группы, что позволяет упорядочить знания, разгрузить память, более полно охватить и осмыслить информацию. При этом часто происходит обобщение знаний учащихся, заключающееся в мыслительном объединении предметов и явлений, сходным по каким–либо признакам. Обобщение предполагает первоначальное изучение объектов, выделение в них общего и особенного, объединение их в группы по отобранным признакам, разделение на виды и т.д.
Обобщение знаний – переход на более высокую ступень абстракции путем выделения общих признаков (свойств, отношений, связей и т.п.) объектов и явлений. Обобщение знаний приводит к существенному изменению их качества, к усвоению ядра знаний, их системы. В этом смысле обобщение тесно связано с принципом генерализации, который предполагает, что результатом обучения учащихся является такая система знаний, в которой частное подчинено общему, несущественное и второстепенное – главному (3).
Обобщению знаний и умений учащихся по физике способствуют так называемые обобщенные планы изучения тех или иных элементов знаний, формирование тех или иных экспериментальных умений, разработанные А.В. Усовой (30).
Существуют несколько видов систематизации знаний. Важнейшим является классификация – вид систематизации, при котором объединение объектов происходит на базе определенных существенных признаков, что позволяет выделить существенное, общее, что объединяет объекты в систему, и их специфические различия (4).
Другим видом систематизации является установление логико-генетических связей, отраженных в определении понятий.
Систематизация знаний может быть направлена на установление причинно-следственных связей между явлениями. В частности, после изучения первоначальных сведений о строении вещества учащимся можно предложить объяснить ряд явлений на основе тех или иных положений молекулярно-кинетической теории и составить соответствующую таблицу. При изучении электрического поля очень часто учитель обращается к установлению причинно-следственных связей, к примеру, при изучении реостата и принципа его действия.
Систематизация может осуществляться путем сравнения, т.е. установления сходства, различия или аналогии между объектами и явлениями. При этом сходство или различие не только устанавливается, но и объясняются их причины (34). Примером может служить сопоставление электростатического и гравитационного полей, электростатического и магнитного и т.п. Результаты работы по обобщению и систематизации знаний могут быть оформлены в виде таблиц, схем, диаграмм, опорных конспектов.
Систематизация и обобщение тесно связаны в процессе переработки получаемой учебной информации. Естественные процессы систематизации и обобщения получаемой информации, протекающей стихийно у школьников учитель должен использовать. Такая необходимость объясняется тем, что резко возрастающий поток информации, предъявляемый прежним способом, учащиеся не успевают переработать, усвоить, что снижает успеваемость и вызывает потерю интереса к предмету и учению. Можно отметить несколько подходов при проведении систематизации и обобщения:
- прежде всего, выясняя «что обобщаем», Бетев В.А. выделяет три направления – изучаемые объекты, символы, понятия;
- рассматривая средства обобщения, выделяют схемы, таблицы, графы, системы уравнений, классификации с установлением причинно-следственных связей;
- говоря о времени, можно указать – на каждом уроке, после изучения темы или раздела, в конце учебного года на обобщающих уроках;
- форма предъявления - учитель сам проводит систематизацию и обобщение на уроке; выполняет это вместе с учащимися на занятии; выдает подобное задание учащимся для самостоятельного выполнения в классе или дома.
Вооружение учащихся системой знаний является одной из важнейших задач обучения физике. В дидактике давно провозглашен принцип систематичности и последовательности в обучении. Он предполагает: а) изучение материала в определенной последовательности, соответствующе логике науки, основы которой изучаются в школе; б) формирование у школьников системы научных понятий, умений и навыков. Этот принцип лежит в основе построения учебных программ, определяет систему работы учителя и деятельности учащихся в процессе обучения.
Систематизация не сводится к классификации. К систематизации приводит также установление причинно-следственных связей и отношений между изучаемыми фактами, выделение основных единиц материала, что позволяет рассматривать конкретный объект как часть системы. Систематизации предшествует анализ, синтез, обобщение, сравнение, результаты которых используются и подытоживаются в систематизации.
2.4 Обобщение и систематизация в курсе старших классов
2.4.1 Систематизация курса механики
При обучении механике в общеобразовательной средней школе решаются определенные образовательные, воспитательные задачи и задачи развития учащихся. Образовательные задачи определяются прежде всего тем, что в механике вводят основные понятия (масса, сила, импульс тела, энергия и т.д.), являющиеся «инструментом» познания в науке – физике. В этом смысле механику справедливо считать фундаментом физики. В механике учащиеся знакомятся с физической теорией – классической механикой Ньютона и такими обобщениями, как закон Всемирного тяготения, законы сохранения импульса и энергии, общие условия равновесия механических систем (19).
Воспитательные задачи (формирование научного мировоззрения) решаются путем диалектико-материалистического взгляда на природу и ее познание, формирование политехнических знаний и умений (знание научных основ современной механизации промышленности, транспорта и сельского хозяйства), раскрытия на уроках физики основных направлений развития и ускорения в современном производстве, воспитание патриотизма и интернационализма, трудового воспитания. Основа трудового воспитания на уроках физики при изучении механики – политехническое обучение, в процессе которого школьников знакомят с одним из основных направлений современного производства – механизацией. Учащиеся узнают о простых механизмах, различных видах передачи движения, законах движения и др. При проведении лабораторных работ они осваивают некоторые практические умения в обращении с измерительными приборами. Трудолюбию воспитывают и работы ученых и изобретателей (18).
Решение задач развивающего обучения при изучении механики направлено на развитие логического, теоретического, научно-технического, диалектического и, следовательно, на развитие их интеллекта и творческих способностей. Стройна и логика механики, широкая опора в механической теории на такие общие методы познания, как анализ и синтез, индукция и дедукция, способствуют развитию логического мышления школьников. Наличие научных обобщений в механике способствует формированию теоретического мышления, особенность которого состоит в умении выделить главное, отражаемое в абстракциях, и извлекать из последних конкретные выводы, переходя от общего к частному. В механике школьники встречаются с большим числом абстрактных понятий – материальная точка, система отсчета, равномерное и равноускоренное движение и др. При рассмотрении этих понятий учащихся учат выделять существенные признаки явлений и объектов, отбрасывать несущественные, показывают, как возникает идеализация в науке, как происходит абстрагирование (6).
Обращение к физической теории (классической механике Ньютона) способствует формированию у школьников представлений о физической картине мира – одной из наиболее общих форм отражения природы физической наукой и одного из компонентов научного мировоззрения, показывает диалектику взглядов на физическую картину мира и место механической теории в этой картине. При изучении основных обобщений (закон Всемирного тяготения, законы сохранения импульса и энергии, общие условия равновесия и др.) разъясняют учащимся, что объективность научных обобщений подтверждается применением последних в практической деятельности людей (механика космических полетов, движение машин и их частей, реализация условий равновесия в технических сооружениях). Изучение причин изменения скорости движения и деформации способствует раскрытию причинно-следственных связей. Определение границ применимости классической механики помогает проиллюстрировать познаваемость природы и безграничность процесса познания. Все это способствует формированию диалектического мышления.
Рассмотрим основные особенности курса механики. Первая особенность заключается в том, что с механики начинается изучение курса физики в средней школе. Это определяет место механики в общеобразовательном курсе физики и требует от учителя внимания к прочному усвоению учащимися материала. Вторая особенность состоит в том, что в механике достаточно полно представлена физическая теория. Поэтому учителю предоставляется возможность на примере механики проиллюстрировать структуру физической теории. И третья особенность – использование эксперимента в преподавании механики.
На этапе обобщения и систематизации знаний по курсу механики нужно обратиться к следующей таблице. Таким образом, повторение и закрепление материала будет сопровождаться образованием многосторонних связей между изученным материалом и на основе проблемных вопросов и решения познавательных задач. Можно, конечно, записать все известные формулы и сформулировать основные законы, хотя эту работу нужно предложить в качестве опережающего домашнего задания, а можно разнообразить деятельность составлением ситуативных таблиц по теме или использовании готового материала. Удобство таблицы очевидно: обобщение и повторение сводится не к формальному восстановлению имеющихся знаний, а построению замкнутого образа рассматриваемых явлений и процессов (4).
Обобщающая таблица №1: «Кинематика материальной точки»
| Кинематика материальной точки
|
|||||
| Вид движения | Равномерное прямолиней-ное движение |
Равнопе-ременное движение |
Свободное падение |
Движение в поле сил тяжести |
Периодическое движение |
| Уравнения движения | υ
x
|
a
υ
x
ax
|
y
υ
|
x=(υ0
y=(υ0
υ
υ
|
T=2πr/υ T=2π/ω ν= 1/T υ= ωr |
| График перемещения | s t |
s
t |
s t |
s t |
|
| Ключевые понятия
|
Траектория - … Перемещение - … Путь - … Скорость Среднепутевая -… Мгновенная - … Ускорение - … |
||||
Таблица №2: «Законы Ньютона»
| Законы Ньютона
|
|||
| Параметр | Первый закон | Второй закон | Третий закон |
| Физическая система | Макроскопическое тело | Система двух тел | |
Модель |
Материальная точка | Система из двух материальных точек | |
| Суть закона | Постулирует существование инерциальной системы отсчета (если ∑F=
0, то υ =const) |
Взаимодействие определяет изменение скорости ∆ υ,
т.е. ∑F= ma |
Силы действия и противодействия равны по модулю, противоположны по направлению, приложены к разным телам, имеют одну и ту же природу: F
12 = -F 21 |
| Примеры проявления | Движение космического корабля вдали от притягивающих тел | Движение планет, падение тел на землю, торможение и разгон автомобиля | Взаимодействие тел: Солнца и Земли, Земли и Луны, бильярдных шаров |
| Границы применимости | Инерциальные системы отсчета. Макро-и-микромир. Движение со скоростями много меньше скорости света | ||
2.4.2 Систематизация курса молекулярной физики
В разделе «Молекулярная физика» учащиеся изучают поведение качественно нового материального объекта: системы, состоящей из большого числа частиц (молекул и атомов), новую, присущую именно этому объекту форму движения (тепловую) и соответствующий ей вид энергии. Здесь учащиеся впервые знакомятся со статистическими закономерностями, которые используют для описания поведения большого числа частиц. Формирование статистических представлений позволяет понять смысл необратимости тепловых процессов.
Задача учителя рассмотреть в единстве два метода описания тепловых явлений и процессов: термодинамический, основанный на понятии энергии, и статистический, основанный на молекулярно-кинетических представлениях о строении вещества. При рассмотрении статистического и термодинамического методов необходимо четко разграничить знания, полученные в результате моделирования внутреннего строения вещества и происходящих с ним явлений и процессов. Важно показать, что эти два подхода, по сути, описывают с разных точек зрения состояние одного и того же объекта и потому дополняют друг друга.
Мировоззренческое значение раздела трудно переоценить, при его изучении происходит углубление понятия материи. Молекулы и атомы являются вещественной формой материи, объективно существующей в окружающем мире (21). Они обладают массой, импульсом, энергией. Являясь видом материи, молекулы и атомы имеют присущие материи свойства, одно из которых – движение. Частицы участвуют в особом движении – тепловом, которое отличается от простейшего механического движения большой совокупностью участвующих в нем частиц и хаотичностью. Тепловое движение описывается статистическими законами. В связи с этим важно показать школьникам различие между статистическими и динамическими закономерностями, соотношение между ними и обратить внимание учащихся на отражение в этих закономерностях категорий случайного и закономерного (18).
Велико политехническое значение этого раздела курса физики. Достижения молекулярной физики являются научной основой материаловедения. Знание внутреннего строения тел позволяет создать материалы с заранее заданными свойствами, целенаправленно работать над твердостью, термостойкостью, термостойкостью сплавов и металлов.
Раздел «Молекулярная физика» изучается после раздела «Механика», что соответствует методическому принципу рассмотрения физических явлений в порядке усложнения форм движения материи и позволяет изучать микроявления на количественном уровне и использовать известные из курса механики величины: масса, скорость, сила, импульс, энергия и т.д.
Таблица № 3: «Термодинамические явления»
| Термодинамика
|
||||
|
Средства описания | Основные понятия: Давление, объем, температура, работа и количество теплоты - функции процесса; внутренняя энергия - функция состояния | ||
| Что изучает? | ||||
| ЗАКОНЫ ТЕРМОДИНАМИКИ Первый закон:
∆U=Q +A Изменение внутренней энергии термодинамической системы равно сумме количества переданной теплоты Q и работы внешних сил A Второй закон: Невозможен процесс, единственным результатом которого была бы передача энергии путем теплообмена от холодного тела к горячему |
||||
| Свойства макротел и явления (опираясь на общие законы термодинамики в рамках модели "Термодинамическая система" | ||||
| Типичные явления и понятия: тепловое равновесие, теплоемкость, изменения агрегатного состояния вещества
|
||||
ПРИМЕНЕНИЕ ТЕРМОДИНАМИКИ Энергетика
ива).
Объяснение действия тепловых машин
Расчеты
|
||||
3.4.3 Систематизация раздела «Электродинамика»
Раздел «Электродинамика» - один из самых сложных разделов школьного курса, где изучают электрические, магнитные явления, электромагнитные колебания и волны, вопросы волновой оптики и элементы специальной теории относительности.
Решение общеобразовательных задач при изучении этого раздела сводится к тому, что в данном разделе должно быть введено основное для современной физики понятие электромагнитного поля, а также физические понятия: электрический заряд, электромагнитные колебания, электромагнитная волна и ее скорость. Здесь же должно быть введено основное для современной физики представление о свойствах электромагнитных волн, их распространении, о принципах радиосвязи, телевидения (27). Учащиеся на доступном им уровне знакомятся с фундаментальной теорией – теорией макроскопической электродинамики, основным творцом которой был Дж. Максвелл.
Решение воспитательных задач сводится к дальнейшему развитию научного мировоззрения учащихся, их материалистического и диалектического понимания природы. При изучении раздела «Электродинамика» происходит расширение и углубление в сознании школьников понятия материи. В базовом курсе учащиеся познакомились с двумя видами поля: электрическим и магнитным, но не изучались их характеристики. Здесь они встречаются с особым видом материи – электромагнитным полем, познают его отличие от вещества. При рассмотрении основ специальной теории относительности учащиеся знакомятся с современными физическими представлениями о пространстве и времени (27).
Политехнические знания школьников пополняются знаниями физических основ электрификации и электроэнергетики. Они приобретают некоторые умения и навыки обращения с различными электроприборами. Решение развивающих задач при изучении данного раздела направлено на дальнейшее развитие логического, теоретического, научно-технического, диалектического мышления, а в итоге – развитии интеллекта и творческих способностей.
Учащимся необходимо объяснить диалектику развития взглядов на физическую картину мира: ограниченность механического взгляда и электродинамического подхода к описанию природы. Определение границ применимости макроскопической электродинамики помогает проиллюстрировать познаваемость природы и безграничность процесса познания, что способствует формированию диалектического мышления.
В программе общеобразовательной средней школы раздел «Электродинамика» следует после раздела «Молекулярная физика». Такой подход сложился исторически, но возможны и другие варианты построения курса физики (26). Материал электродинамики, например, можно рассматривать непосредственно после механики, это позволит подчеркнуть ограниченность механических представлений и раскрыть особенности электродинамики (18).
Если рассматривать логическую структуру раздела, то в ней надо выделить: формирование понятия электромагнитного поля и электрического заряда; изучение взаимодействия поля и вещества, электрических, магнитных и световых свойств вещества; изучение законов тока, электрических цепей; знакомство с элементами СТО; показ основных технических применений электродинамики (схема 1) (18).
Схема №1. «Взаимодействия поля и вещества»
Школьный курс электродинамики отличается абстрактностью и сложностью учебного материала, поэтому значительное внимание в ее преподавании следует уделить наглядности: физический эксперимент, аналогии и модельные представления, включая модели на ЭВМ, экранные пособия, схемы, чертежи, таблицы и т.д. При изучении основ электродинамики применяют следующие модели: свободный электрон, модель электронного газа, модель проводника и диэлектрика. Широко применяются аналогии: между гравитационным и электростатическим полями, между электрическим током и потоком жидкости; между явлением самоиндукции и инерции; между явлением термоэлектронной эмиссии и испарением жидкости (18). Аналогии лишь частично отражают сходство данного явления или понятия с изученным материалом, а модели вносят те или иные упрощения в поведении материальных объектов.
2.5 Методика проведения обобщающих уроков
Обобщающий урок физики - это целостная система, состав и структура компонентов которой отличаются от всех других видов и типов уроков. Во-первых, целью обобщающего урока является обобщение знаний учащихся. На таком уроке элементы знания определенной темы или раздела курса физики должны быть представлены в виде логически замкнутой, целостной системы. Обобщение и систематизация физического знания одновременно способствуют осознанию учащимися методологических знаний, пониманию логики процесса познания. В этом состоит вторая существенная особенность обобщающего урока. Третьей особенностью является углубление приобретенных ранее знаний. Таким образом, идея структурирования элементов физического знания является основной методологической идеей разработки содержания обобщающего урока физики (9).
Обобщение знаний учащихся проводят как систематически, при изучении материала, так и на специальных занятиях. Можно выделить два направления обобщения знаний: систематизация фундаментальных знаний и систематизация прикладных знаний (13).
Обобщение фундаментальных знаний можно осуществить на разных уровнях и на основе различных стержневых идей. Например, проводят систематизацию знаний в соответствии с циклом теоретического познания, или со структурой физической теории, или с основными элементами физической картины мира. Уровень обобщения зависит от того, на каком этапе изучения курса его проводят.
Обобщающие занятия можно проводить в разных формах. Раньше их проводили в форме лекций. Однако, поскольку познавательная активность учащихся в этом случае не достаточно велика, более предпочтительными формами их проведения являются семинары и конференции. Эти формы предполагают большую самостоятельность учащихся, которые работают с литературой, готовят доклады или рефераты, выступают с докладами или сообщениями, участвуют в обсуждении вопросов.
Большое значение в решении задачи обобщения знаний школьников имеет проведение комплексных семинаров межпредметного характера (12). Такие семинары позволяют обобщить и систематизировать знания, полученные при изучении других дисциплин, глубже осмыслить связи между различными явлениями.
Приведем пример урока по теме «Газовые законы» в 10-м классе с элементами обобщения и систематизации по учебнику Касьянова В.А. К уроку необходимо будет приготовить обобщающие таблицы и в приложение к ним графическое представление, по возможности в виде кодограмм или презентации на компьютере (11).
Таблица №4: «Газовые законы»
ГАЗОВЫЕ ЗАКОНЫ (ИЗОПРОЦЕССЫ)
| № пп
|
ХАРАКТЕРИСТИКИ СОСТОЯНИЯ Р,
V, T, M, m |
НАЗВАНИЕ ПРОЦЕССА
|
НАЗВАНИЕ ЗАКОНА
|
ВИД
УРАВНЕНИЯ
|
| 1
|
P,
T=
|
ИЗОТЕРМИ-ЧЕСКИЙ
|
БОЙЛЯ-МАРИОТТА
|
P1
|
| 2
|
V, T,
P=Const
|
ИЗОБАРИ-ЧЕСКИЙ
|
ГЕЙ-ЛЮССАКА
|
V1
|
| 3
|
T, P,
V=Const
|
ИЗОХОРИ-ЧЕСКИЙ
|
ШАРЛЯ
|
P1
|
| 4
|
P, V, T,
Q=0
|
АДИАБАТИ-ЧЕСКИЙ
|
ПУАССОНА
|
T1
|
Графическое представление
1 |
p
|
Р |
V
|
ИЗОТЕРМА |
|||||||||||
2 |
Р |
Р T |
V |
ИЗОБАРА |
|||||||||||
3 |
Р V |
Р T |
V V T |
ИЗОХОРА |
|||||||||||
Тема урока: «Газовые законы»
Цель урока
: сформировать систематизированные знания газовых законов и их графическое представление.
Образовательные задачи
:
1) учащиеся должны освоить материал на уровне осмысленного воспроизведения;
2) учащиеся должны знать газовые законы для каждого процесса, уметь определять по автору закона о каком процессе идет речь;
3) учащиеся должны уметь по материалу учебника оформлять таблицу.
Воспитательные задачи
:
1) учащиеся должны проявлять потребности в знаниях;
2) учащиеся должны демонстрировать аккуратность, целеустремленность, умение оперативно выполнять требования учителя.
Развивающие задачи
:
1) учащиеся должны уметь обосновать вывод законов;
2) учащиеся должны проявить творчество при заполнении таблицы;
3) учащиеся должны демонстрировать умение анализировать, грамотно строить ответы на вопросы учителя.
Тип уро
ка: полное учебное занятие, изучение новой темы.
Метод обучения
: продуктивный (наглядно-практический).
Принципы обучения
: наглядность, систематичность, доступность, научность.
Оборудовани
е: графопроектор с дидактическим материалом, учебник.
План урока
| Название этапа | Метод | Время |
| 1. Организационный момент | Беседа | 1 мин |
| 2. Постановка целей и задач | Монолог учителя | 2 мин |
| 3. Актуализация знаний | Фронтальный опрос | 5 мин |
| 4. Изучение нового материала | Демонстративный метод Работа с книгой Составление таблиц |
20 мин |
| 5. Закрепление материала | Решение задач | 8 мин |
| 6. Домашнее задание | Инструктаж | 2 мин |
| 7. Подведение итогов | Беседа | 2 мин |
Ход урока
| Деятельность учителя | Деятельность учащихся | |||||||||
- Здравствуйте, ребята! Отметим отсутствующих на уроке. -Сегодня на уроке мы познакомимся с газовыми законами, составим обобщающие таблицы, с тем чтобы вам наглядно продемонстрировать различия поведения газа от изменений параметров. Заранее приготовьте линейки и карандаши. - Как вы думаете, от каких параметров зависит поведение газа? -Правильно. Все перечисленные параметры входят в одну известную нам уже формулу, запишите ее на доске. - Объясните, что за величина R -Правильно! Сегодня мы на уроке рассмотрим изопроцессы. Открывайте тетради и запишите тему урока: «Изопроцессы» -Изопроцесс – это процесс, при котором один из макроскопических параметров состояния данной массы остается постоянным. Запишем определение. -Вы перечислили параметры: температура, давление, объем. Рассмотрим теоретически каждый из случаев. Для этого заранее заготовим таблицы, а по ходу будем ее заполнять (на графопроекторе демонстрирует заготовку таблицы) -Итак, все заготовили таблицы?! -Рассмотрим первый процесс при неизменной массе газа будут меняться все параметры кроме температуры. Такой процесс называют изотермическим. При таких условиях рассмотрим уравнение Менделеева-Клапейрона, что вы можете отметить? -Правильно, вот мы и пришли к закону для изотермического процесса, которое носит имя Боля-Мариотта. Записывается так: p1 V1 = p2 V2. Давление газа при изотермическом процессе обратно пропорционально объему: p= const/V график показывает, что при постоянной температуре рост давления сопровождается уменьшением объема. А теперь на основе вышесказанного с помощью учебника заполните таблицу для изотермического процесса. -Итак, давайте проверим, так ли у вас заполнено, как должно быть?! (учитель на кодограмме показывает образец заполнения) -Теперь рассмотрим состояние системы при неизменных давлении и массе. Преобразум закон Менделеева-Клапейрона так, чтобы изменяющиеся величины оказались слева, а остальные справа: V/T =(m/M) *R/p=const V=const*T. Что означает это соотношение и как на графике демонстрировать зависимость? - этот процесс называется изобарным, а закон Гей-Люссака таков: V1
-Итак, даю вам 2-3 мин для заполнения таблицы и графиков. -А теперь сверим с образцом. -теперь рассмотрим состояние при неизменном объеме. Такой процесс называется изохорным, а закон для него был получении Шарлем. Опять таки, в левую сторону перенесем те параметры, которые меняются – давление и температура: p/T= (m/M)*R/V= =const. Иначе: p=const*T. Что означает это соотношение и как на графике демонстрировать зависимость? Закон Шарля записывается так: P1
Снова возвращаемся к таблицам и заполняем оставшиеся пробелы в строчках. -Теперь проверим всю таблицу, а я пройду просмотрю и наиболее понравившиеся мне отмечу оценкой «пять». Давайте рассмотрим снова все процессы и по очереди для каждого графика назовем возможное состояние. -тогда процесс называется изотермическим расширением или сжатием. - И так, мы видим, что одно и тоже состояние можно изобразить в трех графиках, чередуя три рассмотренных параметра. В задачах на изопроцессы обычно дается один график состояния и требуется представить остальные два. Разберем устно тренировочную задачу, представленные на доске. Задание такое назвать процесс и охарактеризовать поведение неизвестных величин. p2 3 1 4
T Рассмотрим процесс1-2, как он называется? И по очереди все остальные. -На следующем уроке мы будем решать задачи такого типа, поэтому надо будет усвоить таблицы, дома еще раз повторить законы и графики. Запишите дз: §53, вопросы и задачи в конце параграфа. За урок сегодня получили оценки: … Спасибо за урок, до свидания. |
-Приветствуют учителя. Дежурные отмечают отсутствующих. -Слушают учителя, выполняют требования. - Отвечают: наверное, от температуры, давления, плотности, объема. - Один ученик выходит и записывает закон Менделеева-Клапейрона, другие учащиеся проверяют правильно ли записал: pV= m/M*RT -R –молярная газовая постоянная, равная 5,31 Дж/(моль*К) R=Na *k. -Открывают тетради и записывают: «Изопроцессы» -записывают определение: Изопроцесс – это процесс, при котором один из макроскопических параметров состояния данной массы остается постоянным. -Слушают учителя. Рисуют таблицы с экрана. Газовые законы. Графическое представление.
Слушают учителя. Отвечают: pV= (m/M)*RT из этого уравнения следует, что изменяя объем и давление правая часть уравнения остается постоянной: pV= const -Ребята заполняют первую строку таблицы и рисуют графики для изотермического процесса. (дается время 2-3 мин) -Учащиеся проверяют, исправляют ошибки. -Отвечают: объем газа при постоянном давлении пропорционален температуре, на графике такая зависимость определяется прямой. -Ребята заполняют вторую строку таблицы и рисуют графики для изобарического процесса. (дается время 2-3 мин) -Учащиеся проверяют, исправляют ошибки. -Слушают учителя. -Отвечают: давление газа при постоянном объеме прямо пропорционален температуре, на графике такая зависимость определяется прямой. -Ребята заполняют вторую строку таблицы и рисуют графики для изобарического процесса. (дается время 2-3 мин) -Учащиеся проверяют, исправляют ошибки. Отвечают по цепочке: для изотермического процесса возможно сжатие или расширение. Для изобарного процесса возможно охлаждение или нагревание, сжатие или расширение. Для изохорного возможно изохорное нагревание или охлаждение. - Слушают учителя. Отвечают: 1-2 изохорное нагревание, т. е давление растет, температура растет, а V постоянен. 2-3 – давление постоянно, температура растет, значит и объем растет, так как изобарное нагревание. 3-4: температура –постоянна, давление падает, значит объем растет - изотермическое расширение, 4-1: давление постоянно, температура уменьшается, значит и объем уменьшается – изобарное охлаждение. -Записывают домашнее задание: §53, вопросы и задачи в конце параграфа. |
| 2.6 Педагогический эксперимент
|
2.6.1 Анкетирование ребят старших классов
общеобразовательной школы
Во время прохождения школьной практики было проведено анкетирование в старших классах среди учащихся 10 А и 11 А классов с социально-экономическим уклоном. Цель анкетирования – выяснить, знакомо ли ребятам понятие систематизации и обобщения и как часто ребята самостоятельно обращаются к приемам систематизации в учебной деятельности. Ребятам были даны следующие вопросы: 1. Нравится ли отвечать параграф по готовому конспекту и почему? 2. Как вы готовитесь к проверочной работе? 3. Как вы понимаете термин «систематизация знаний»? 4. Умеете ли вы составлять конспекты при работе с книгой? 5. Представьте себя в роли учителя физики, как бы вы провели урок повторения перед городской проверочной работой? В анкетировании участвовали 22 десятиклассника и 20 одиннадцатиклассников. При анализе ответов на первый вопрос о том, нравится ли отвечать по конспекту, учащиеся 10 класса утвердительно положительно ответили, обосновав это тем, что можно подсмотреть, в конспекте выделяются основные моменты, благодаря которым, ответ получается более уверенный. Учащиеся 11 класса большинство ответили «да», но встретились и отрицательные ответы, которые пояснялись тем, что не всегда удобно отвечать по конспекту, порой можно обойтись. Это явление можно объяснить тем, что одиннадцатиклассники более уверены в себе, более требовательнее к себе и даже составляя конспекты, желают отвечать без него. Второй вопрос тесно сочетается с темой квалификационной работы, его цель – узнать какими методами систематизации владеют ребята на практике. Для наглядного представления и сравнения обратимся к рисунку. гистограмма 1 1 – выписывают формулы и определения; 2 – конспектируют главу; 3 – составляют схемы; 4 – составляют таблицы; 5 – заучивают формулы. Итак, в десятых классах перспектива больше отдается выписыванию формул, т.е. заготовке шпаргалок, на втором месте таблицы и конспекты. В 11-ом классе ребята предпочитают более осмысленному написанию формул в их взаимосвязи – схемы, таблицы. Такое явление объясняется возрастными особенностями и психологическими настройками ребят – десятиклассники еще не чувствуют ответственности за будущее, а одиннадцатиклассники хотят знать, осмысленно учить для «завтрашнего» дня. Очень интересно ребята раскрыли понятие «систематизации» знаний. Вот примеры ответов десятиклассников: - «Обобщение имеющихся знаний»; - «Упорядочение знаний»; - «Объединение полученных знаний с новыми»; - «Приведение определенных знаний в систему»; - «Постоянная проверка знаний»; - «Совокупность всех знаний». Одиннадцатиклассники расширили это понятие: - «Упорядочение знаний в стройную систему»; - «Знания, расположенные в определенном порядке»; - «обобщение и повторение уже полученных знаний с новыми с целью вспомнить и ликвидировать пробелы по теме». Среди определений данных десятиклассниками попадались и несуразные ответы, что говорит о полном отсутствии понятия в словарном запасе, но возможном применении методов систематизации. Таким образом, в целом ребята имеют представление о систематизации, хоть и не могут дать правильного понятия. Одиннадцатиклассники обладают более широким словарным запасом и грамотнее выражают свои мысли. Но для учителя такая проверка служит определенным сигналом о том, что применяя неоднократно методы и приемы систематизации на уроках, необходимо пояснить ребятам о самом процессе систематизации и обобщения, о приемах и методах и о пользе в учебном процессе. Судя по ответам на четвертый вопрос все ребята умеют составлять конспекты, а вот двое одиннадцатиклассников ленятся писать и предпочитают подчеркивать основное в книге карандашом. Но и подчеркивание хороший признак, указывающий на умение работать с книгой, искать важные мысли. Пятый вопрос более творческий и ребята представили различные варианты. Многие склонялись к тому, чтобы вначале повторить формулы и определения, а потом прорешать задачи. Таких мнений более 60 процентов, возможно, это вызвано тем, что учитель именно так организует подготовку к проверочной работе. В 11 классе ребята уже показали знание систематизации, выдвинув ее как метод для подготовки к контрольной работе. Таких вариантов было 5, остальные склонились к простому повторению материала, без демонстрации взаимосвязи фактов и явлений. В целом сложилось впечатление, что ребята интенсивно пользуются методами систематизации, уверенно конспектируют и воспроизводят конспекты, многие знакомы с приведением знаний в систему, т.е. во взаимосвязи, причем в более старшем возрасте ребята осознаннее подходят к процессу повторения и учению. 2.6.1
В старших классах общеобразовательной школы №24 проводился эксперимент с целью проверить умение ребят работать по обобщенному плану при работе с физическими величинами. Оба класса – 10 А и 11 А – имеют социально – экономический уклоны и наиболее успевающие среди параллельных классов. Каждый ученик получил индивидуальное задание с общим для всех планом раскрытия физической величины. Школьники могли пользоваться своими учебниками при работе с обобщающими таблицами, т.к. для каждого класса была отобрана своя величина уже изученная или предстоящая к изучению в этом году. Характеристика физической величины проводится по такому плану: 1) Какое явление или свойство характеризует данная величина? 2) Определение величины. 3) Определительная формула и формулы связи с другими величинами. 4) Какая это величина: скалярная или векторная? 5) Единица измерения. 6) Способ измерения величины. Итак, в 10 классе задание выполнили 22 ученика, из них правильно раскрыта величина у восьми учеников. Шестеро учеников раскрыли понятия не по плану, а как им показалось удобно, из них только 2 ученика правильно ответили на пункты плана. Таким образом, 12 учеников раскрыли понятия не совсем точно с отсутствием сведений в некоторых пунктах. Особенно проблемными оказались следующие вопросы: 1) Какое явление или свойство характеризует данная величина? 2) Способ измерения величины. В данном случае ребята затруднились различить само определение и свойство, характеризующее величину. Таким образом, для того, чтобы успешно выполнить задание, необходимо было обратиться к логическому мышлению, к умению синтезировать и анализировать прочитанное о физической величине. При ответе на второй проблемный вопрос нужно было, просто проанализировав сведения о величине, вспомнив все измерительные приборы, назвать прибор, либо ответить, что значение вычисляется через опосредованные измерения. Среди одиннадцатиклассников гораздо больше правильных работ, лишь двое перепутали пункты плана. Справились 16 человек, 4 ученика не полностью раскрыли понятие величины. Проблема связана была с первым проблемным вопросом. Необходимо отметить, что среди работ учащихся 11 класса десять величин раскрыто глубоко и грамотно. Таким образом, одиннадцатиклассники отличаются более высокими показателями результата и качества работы. Скорее всего, это объясняется тем, что ученики 11 класса осознали ответственность, приобрели глубокие знания и навыки при работе с учебником. Результаты десятиклассников показали, что ребят надо подтянуть в знаниях и навыках, необходимо чаще давать такие задания по обобщению. |
|
Заключение
В работе раскрыта сущность систематизации и обобщения на уроках физики. Роль этих процессов велика, так как улучшается не только качество усваиваемого материала, но и развивается способность анализировать, абстрактно представлять многие понятия и определения.
Эксперимент показал, что подача ребятам систематизированного материала в виде схем, таблиц, различных сопоставлений заметно лучше усваивается. В тоже время развития умения самих ребят обобщать материал и систематизировать благоприятно скажется при изучении других школьных предметов, так как конечная цель обучения в школе каждого ученика – развить все творческие возможности, таланты ученика, т.е. выпускник должен обладать широким кругозором и ясным представлением физической картины мира. Эксперимент также показал, что ребята интенсивно пользуются методами систематизации, уверенно конспектируют и воспроизводят конспекты, многие знакомы с приведением знаний в систему, т.е. во взаимосвязи, причем в более старшем возрасте ребята осознаннее подходят к процессу повторения и учению.
Одна из проблем учителей – это понимание обобщения как обычного повторения материала, заключающегося в припоминании формул и решении задач. На самом же деле систематизация и обобщения более широкое понятие, включающее в себя творческие задачи, которые способствуют развитию аналитического мышления.
Содержательное абстрагирование и обобщение выступают как две стороны единого процесса восхождения мысли к конкретному. Но в процессе обобщения человек при установлении закономерных связей этого отношения с единичными явлениями может обнаружить его всеобщий характер как основу внутреннего единства целостной системы. Произвести содержательное обобщение – значит открыть некоторую закономерность, необходимую взаимосвязь особенных и единичных явлений с общей основой некоторого целого, открыть закон становления внутреннего единства этого целого.
В качестве творческого вклада в работу, разработаны обобщающие таблицы и схемы по физике в качестве вспомогательного материала для учителя на уроках, а так же разработаны конспекты уроков по систематизации и обобщению.
Таким образом, в работе выполнены поставленные задачи: проведен констатирующий эксперимент, просмотрены и проанализированы статьи и учебные материалы по данному вопросу, на основе изученного материала составлены таблицы и схемы.
Литература
1. Архипова А.И. Систематизация знаний учащихся на уроках физики на основе принципа цикличности. – М.: Просвещение, 1991
2. Бугаев А.И. Методика преподавания физики в школе.- М.: Просвещение, 1981
3. Браверманн Э.М. Уроки повторения и закрепления материала.// Физика в школе. 2006 - №4- С. 47-50
4. Виленская Н.А. Сопоставительные таблицы, как способ систематизации знаний.// Физика в школе. 2002.-№4-С.60
5. Давыдов В.В. Виды обобщения в обучении. – М.: Педагогика, 1972
6. Давыдов В.В. Проблемы развивающего обучения. – М.: Академия, 2004
7. Дик Ю.И. Межпредметные связи курса физики в средней школе. – М.: Просвещение, 1987
8. Жданов С.А. Организация повторения курса физики в выпускном классе.// 1-е сентября, прил. Физика. – 2006 - №2 – С.7-11
9. Зарецкий Ф.А. Урок физики: поиск эффективности: Методическое пособие для сред. ПТУ. – М.: Высшая школа, 1987
10. Зимняя И.А. Педагогическая психология. – М.: Логос, 2002
11. Зиновьев А.А. Систематизация учебного материала в системе развивающего обучения. - Развивающие аспекты процесса обучения физике: Доклады на Всероссийской научно-методической конференции 25-26 ноября 2005. – Самара: СГПУ, 2005, С. 36-40
12. Зверева Н.М. Активизация мышления учащихся на уроках физики. – М.: Просвещение, 1980
13. Каменецкий С.Е. Модели и аналогии в курсе физики средней школы. – М.: Просвещение, 1982
14. Касьянов В.А. Физика. 10кл.: учебник для общеобразовательных учреждений. – М.: Дрофа,2005
15. Касьянов В.А. Физика. 11кл.: учебник для общеобразовательных учреждений. – М.: Дрофа,2005
16. Каташев В.Г. Актуализация знаний учащихся в процессе обучения физике. – Казань: КазПИ,1989
17. Кеняев Е.Д. Системное изложение школьной физики.// Физика в школе. – 2001-№7-С.43
18. Ланина И.Я. Формирование познавательных интересов учащихся на уроках физики. – М.: Просвещение , 1985
19. Методика преподавания физики в средней школе: Частные вопросы./С.В. Анофрикова, М.А. Бобкова и др. Под ред. С.Е. Каменецкого, Л.А. Ивановой. – М: Просвещение, 1981
20. Методика обучения физике в школах СССР и ГДР/ Под ред. Зубова В.Г., Разумовского В.Г. и др. – М.: Просвещение, 1978
21. Мощанский В.Н. Формирование мировоззрения учащихся при изучении физики. – М.: Просвещение, 1976
22. Мякишев Г.Я. Физика: учебник для 10 кл. общеобразоват. учреждений. – М.: Просвещение, 2004
23. Мякишев Г.Я. Физика: учебник для 11 кл. общеобразоват. учреждений. – М.: Просвещение, 2004
24. Новикова Т.Г. Семинарские занятия.// 1-е сентября, прил. Физика. – 2005 - №12 – С.16-18
25. Павлов В.Е. Формирование понятия «физическая величина» в целях научного мировоззрения.// Физика в школе. – 2000 - №7 – С.18
26. Программа для общеобразовательных учреждений: Физика. Астрономия. 7 – 11 кл./ Сост. Ю.И. Дик, В.А. Коровин, В.А. Орлов. – М.: Дрофа, 2004.-256 с.
27. Романов В.Г. Систематизация знаний учащихся по физике. – М.: Высшая школа, 1979
28. Родионова О.З. Обобщающие таблицы.// 1-е сентября, прил. Физика. – 2004- №38 – С.23-24
29. Суханькова Е.П. Экскурсионная учебная деятельность с межпредметным содержанием.// 1-е сентября, прил. Физика. -2004 - №18
30. Усова А.В. Систематизация и обобщение знаний учащихся в процессе обучения. – Челябинск: ЧГПУ, 1998
31. Усова А.В. Психолого-педагогические основы формирования у учащихся научных понятий. – Челябинск: ЧГПИ, 1986
32. Усова А.В. Формирование учебных умений // Советская педагогика. – 1982 -№1 –С. 45-48
33. Талызина Н.Ф. Педагогическая психология. – М.: Академия, 1998
34. Теория и методика обучения физики в школе: Общие вопросы./ С.Е. Каменецкий, Н.Е. Важеевская и др. Под ред. – С.Е. Каменецкого, Н.С. Пурышевой. – М.: Академия, 2000
35. Фещенко Т.С. Физические модели.// 1-е сентября, прил. Физика. – 2006 -№2 – С.2-3
Приложения
Таблица: «Соединение проводников»
| Соединение
|
Схема
|
Постоянная
величина
|
Следствия
|
Примеры
|
Последова-
тельное
|
|
J=J1=J2
|
U=U1+U2
R=R1+R2 |
Гирлянды
|
Парал-
лельное
|
|
U=U1=U2
|
J=J1+J2
1/R=1/R1+
+1/R2
|
Жилой дом
|
Таблица «Агрегатные состояния вещества (твердое, жидкое, газообразное)»
Виды перехода |
Твердое – жидкое |
Жидкое – газообразное |
Тведое – газообразное |
Процесс изменения |
Плавление
Отвердевание |
Парообразование
конденсация |
Сублимация (возгонка) |
Температурный процесс перехода |
tплавл |
tкипения |
|
Формула для вычисления количества теплоты |
Q пл = λm Q пл = - λm |
Q парооб =Lm Q парооб =- Lm |
Схема «Световые явления»
Схема: «Обобщение знаний о молекуле»
Таблица «Первоначальные сведения о строении вещества»
| Агрегатное состояние вещества
|
|||
| Характеристика | Газообразное
|
Жидкое
|
Твердое
|
| Объем | Легко изменить | Трудно изменить объем | Сохраняется |
| Форма | Не имеет формы, заполняет целиком весь предоставленный объем. | Меняет форму, принимая формы сосуда | Не измена без физического вмешательства |
| Расстояние между молекулами | Много больше самих размеров молекул | Меньше размеров молекул | Расположены в определенном порядке, молекулы колеблются |
Схема «Виды энергии»
Энергия
ПотенциальнаяКинетическая
Eр = FH Ек ↑ ↔ υ↑
Eр = mgH Ек ↓ ↔ υ ↓
Энергия взаимного положения Энергия вследствие движения
Таблица: «Равномерное прямолинейное движение»
| Рисунок | Физическая величина |
Определение | Единица измерения |
Равномерное прямолинейное движение υ =
S
P
|
Скорость | [υ] = | |
| Путь | [S] = | ||
| Масса | [m] = | ||
| Плотность | [ρ] = | ||
| Сила | [F] = | ||
| Вес | [P] = |
Схема: «Звуковая волна»
Таблица : «Периодическое движение»
| Периодическое движение
|
||||||
| Враща-тельное | Период - … |
Угловая скорость- … |
Частота вращения- … |
Линейная скорость- … |
Ускоре-ние центростемительное- .. |
|
T= 2πr/υ= =2π/ω [T]= |
ω=α/t [ω]= |
ν= 1/T [ν]= |
υ =ωr=2πνr [υ] = |
a²=υ²/r [a]= |
||
| Колеба-тельное | x= rcosωt; Гармоническое колебание - … y= r sin ωt; υ x = - ω r sin ωt ax = - ω ² r cos ωt |
|||||
Таблица: «Механическая работа»
Работа
А=
|
Работа сил
реакции
|
Работа сил
трения
|
Работа сил
тяжести
|
| А= 0 | А= - Fтр Δх | А=mgh Не зависит от угла наклона |
2. КОСПЕКТЫ УРОКОВ С ЭЛЕМЕНТАМИ СИСТЕМАТИЗАЦИИ И ОБОБЩЕНИЯ
Урок обобщения и повторения по теме:
“Тепловые явления”
*Рекомендации: проводить этот урок после изучения первой главы, с целью упорядочивания знаний и построения логической структуры изученного.
ЦЕЛЬ
: ОБОБЩИТЬ ИЗУЧЕННЫЙ МАТЕРИАЛ НА ТЕМУ ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ, ПРОДЕМОНСТРИРОВАТЬ СВЯЗЬ С ЖИЗНЬЮ.
ЗАДАЧИ:
1. Образовательные
– выявление уровня усвоения основных понятий, явлений, умения отличать явления по физическим проявлениям;
- продолжить формирование навыков самоконтроля.
2. Воспитательные
– содействовать формированию мировоззренческой идеи познаваемости явлений и свойств окружающего мира;
- показать значение изученного для науки и техники.
3. Развивающие
– работать над формированием умений анализировать свойства и явления на основе знаний, продолжить работу по формированию умений делать выводы из наблюдений.
Ход урока.
Структурные элементы урока |
Деятельность учителя и учащихся | Приемы работы учителя и учащихся |
Организационный момент. Постановка задачи урока. Выявление знаний, подлежащих проверке.
Повторение теоретических положений при работе со структурной таблицей ( таблица №2, ст 57). Выступление ребят с рефератами на тему тепловых явлений. Подведение итогов обобщения и систематизации. Творческая работа по составлению индивидуального огтчета.
|
Приветствие. Учитель отмечает, что ребята при изучении данной темы получили новые знания о тепловых явлениях, было введено много понятий и на этом уроке все ученики должны вспомнить, что было изучено и расставить все понятия по своим местам, в итоге учитель оценит степень упорядочивания у каждого. Выясняет, что же знают ученики о внутренней энергии. С помощью кодоскопа воспризводят данные структурные элементы по средству наводящих вопросов (постепенно открывает закрытые слова). Ребята активно участвуют в образовании структурной связи. Приводят примеры из жизненных наблюдений. Учащиеся слушают докладчиков, задают вопросы (или учитель задает вопросы ко всем на основе изложенного). Учитель предлагает ребятам просмотреть записи и спросить у него то, что ученик может не совсем понял. Ребятам дается задание написать мини-сочинение о тепловых явления, с ответами на вопросы где, какие явления встречаются в жизни. Уровень усвоения материала (самооценка). Свое отношение к предмету физики. |
Организация дисциплины и рабочей обстановки. Обращение учителя к классу. Фронтальный опрос по вопросам. Выявление уровня усвоения. Запись в тетрадь. Проверка правильности заполнения схемы. Беседа с классом. Доклады учеников. Записи в тетрадях основных моментов. Эвристическая беседа. Эвристическая беседа, подведение итогов работы ребят, отмечание активных и неподготовленных Запись в рабочих тетрадях (с целью проанализировать умение вести тетради по физике, отношение к д/р) |
Урок №2. Три состояния вещества
ЦЕЛЬ
: ученик должен учиться применять знания о строении вещества, различать основные состояния и способы перехода.
ЗАДАЧИ УРОКА
.
Образовательные:
- формировать умение работать по схемам, составлять таблицы систематизации и обобщения, выявить пробелы в знаниях и исправить.
Воспитательные:
- подчеркнуть взаимосвязь строения вещества и внешних его свойств как пример проявления одного из признаков метода диалектического познания явлений;
- показать значение этих связей для науки и техники.
Развития мышления:
- работать над формированием умений анализировать свойства и явления на основе знаний.
Рекамендации к уроку
. Систематизацию можно проводить перед изучением двигателей и турбин, так как систематизированный материал поможет им при подготовке к контрольной работе. Уровень усвоения должен проверяться не сразу после обобщения, а через несколько уроков (изучение двигателей, турбин и КПД) т.к тогда ребята произведут систематическое повторение, что благотворительно отразится на качестве запоминания.
| Структурные элементы урока
|
Деятельность учащихся и учителя
|
Приемы работы учителя и учащихся
|
Организационный момент Постановка цели урока Активизация полученных знаний Применение знаний для заполнения таблицы (Т№6, ст 58) Практическое применение знаний Подведение итогов работы Творческое задание |
Приветствие. Выяснение частных вопросов Учитель отмечает, что вода, пар и лед обладают различными свойствами. На уроке необходимо вспомнить все эти свойства и объяснить их различие, способы перехода в различные состояния. Учитель проводит опрос по цепочке в форме игры с зарабатыванием баллов в виде карточек, которые в конце урока можно будет обменять на сладости. Если ученик не отвечает на доставшийся вопрос, этот вопрос достается желающему отвечать Учитель и учащиеся при активной совместной работе заполняют таблицу, сопровождая заполнение беседой о применении явлений в жизни Решение качественных задач Подсчитывание баллов, выставление оценок. учащиеся задают вопросы, оставшиеся неясными для них Ребята пишут мини-сочинение о том, что они узнали нового |
Установление дисциплины и рабочего порядка. Опрос дежурного Обращение учителя Опрос-игра “заработай на знаниях”. Фронтальный опрос Записи в тетради. Эвристическая беседа Фронтальная работа Обращение к учащимся, рассказ Кратковременное сочинение. |
Урок №3. Действия электрического тока.
Направление тока. Сила тока
Цель урока: познакомить учащихся с превращением энергии электрического тока в другие виды энергии.
Задачи урока.
1. Образовательные:
- учащиеся должны научиться самостоятельно приводить примеры действия тока на основе жизненных наблюдений, должны демонстрировать понимание физического смысла силы тока.
2. Воспитательные:
- сформировать умение дисциплинированно себя вести, развивать познавательный интерес.
3. Развивающие:
- способствовать развитию аккуратности, памяти, абстрактного мышления, умению воспринимать систематизированный материал.
Демонстрации:
1.) поворот металлической рамки при замыкании цепи
2.) знакомство с принципом работы гальванометра.
План урока.
| 1. организационный момент | 2-3 мин | Приветствие, опрос дежурных, обращение к ученикам |
| 2.проверка д/з, повторение | 5 мин | Фронтальный опрос. |
Изучение нового материала. А)тепловое действие Б) химическое действие В) магнитное действие тока Г) световое действие Д) звуковое действие Е) направление эл/тока Ж) сила тока, единицы силы тока |
20-21 мин |
Объяснительно-дем. изложение., эвристическая беседа, демонстрации опыта, использование таблицы систематизации (С№2, ст 21) |
| 3. закрепление изученного | 6-7 мин | Письменный опрос (фронтальный), устный рассказ-обобщение. |
| 4. Инструкции к д/з | 2 мин | Обращение учителя, инструктаж |
Ход урока
| Действия учителя
|
Действия учащихся
|
Приветствие ребят. Заполнение в журнале отсутствующих. Задает вопрос о том, какие трудности возникли при подготовке. “Если трудности не возникли, проведем небольшой опрос” 1) Какие источники и приемники тока вы можете привести в пример? (зарисуйте некоторые элементы) “На доске начерчена цепь, назовите ее основные части”. “Правильно. Эта цепь замкнута или разомкнута?” “Что представляет собой эл/ ток в металлах?” “Верно. А теперь приступим к новой теме”. “Движение заряженных частиц нельзя увидеть непосредственно, но о нем можно судить по различным явлениям. Дайте посмотрим на схему и вместе определим, по каким признакам ясно, что ток есть”. “Явления, которые наблюдаются при наличии эл/тока, называют действиями тока. Первое действие – тепловое, приведите пример”. “Химическое действие наблюдается, если пропустить э/ток через электролит, н-р, раствор медного купороса. При этом медь осядет на пластинке, т.к. молекулы раствора распадутся на пол.и отр. заряженные ионы. А теперь приведите примеры, где это может использоваться” “Для того, чтобы понять магнитное действие, смотрим на опыт”. Проводит опыт. “Что вы наблюдали?” “Правильно. Это явление используется в уже знакомых вам приборах – гальванометрах. Кто сможет объяснить принцип работы на основе увиденного?” “Объясните мне как вы понимаете световое и звуковое действия.” “Теперь вернемся к электрической цепи, как вы думаете куда направлен эл.ток?” “Исторически сложилась установка, что ток направлен от плюса к минусу, так как движение тока обусловлено стремлением эл. зарядов установить равенство на полюсах, т.е. чтобы потенцилы на обоих полюсах сравнялись. Нарисуйте, пожалуйста, как направлен ток, а потом проверим” “Действие эл. Тока может быть различным по своей интенсивности. Сравнивая эл.ток с течением воды в трубе. Чем больше воды пройдет через ед.площадку за единицу времени, тем сила тока воды больше. Так с силой тока электронов: чем больше частиц пройдет от одного полюса к другому, тем больший заряд они перенесут “. Диктует определение. “За основу единицы силы тока было взято явление взаимодействия двух проводников с током. “ Диктует смысл ед. силы тока. “А теперь обобщим все изученное. 1) могут ли жидкости быть проводниками? 2) Куда направлен ток? 3) Как зависит сила тока от заряда?” “А теперь откройте страницу в тетрадях со схемой. (схема №3, ст 57) Я буду называть явления, а вы распределяйте по вашему усмотрению.” “Откройте дневники и запишите задание: создать схему по параграфу 33, т.е. разбить на группы элементы эл. цепей (Схема №5, ст. 59) Выучить параграфы35-36. выполнить упр.14(1,2). Спасибо за урок.” |
Приветствуют учителя. Создают дисциплину в классе. Повторяют д/з. Ребята поднимают руки и отв.:” лампы, плитки, телевизоры, компьютеры”. По желанию чертят обозначения. “Батарея элементов, лампочка, звонок, ключ.” “разомкнута” “Направленное движение свободных электронов” Записывают число и тему урока: “ Действия эл/тока. Сила тока. Направление эл/тока.” Слушают учителя, отвечают на текущие наводящие вопросы. Смотрят на схему на доске. Обогреватели, нагревание технических приборов. “Пример: позолочивание колец и т.д” “При появлении тока рамка поворачивалась, при размыкании цепи – возвращалась на место.” Учащиеся объясняют принцип работы на основе своего понимания. -//- Ребята задумываются. Слушают. с/м указывают направление, потом кто-то на доске это делает. Записывают: сила тока- І-эл.заряд, проходящий через поперечное сечение проводника в 1 с. І = q / t Записывают: за единицу силы тока принимают силу тока, при котором отрезки параллельных проводников длиной 1 м взаимодействуют с силой 2*10 Н. “ Да, если растворы солей.” “ от плюса к минусу” “ прямопропорционально” Работают по указанию учителя. |
Тема урока: Систематизация и обобщение по теме: «Механические волны. Акустика»
Цель урока
: систематизировать и обобщить знания о механических волнах.
Образовательные задачи
:
1) учащиеся должны освоить материал на уровне осмысленного воспроизведения;
2) учащиеся должны знать основные понятия и характеристики звука;
3) учащиеся должны демонстрировать навыки обобщения и систематизации с помощью учебника и основываясь на собственные знания.
Воспитательные задачи
:
1) учащиеся должны проявлять потребности в знаниях;
2) учащиеся должны демонстрировать умение работать
организованно, в творческих группах;
3) учащиеся должны демонстрировать аккуратность, целеустремленность, умение оперативно выполнять требования учителя.
Развивающие задачи
:
1) учащиеся должны уметь обосновать предложенную систематизацию;
4) учащиеся должны проявить творчество;
5) учащиеся должны демонстрировать умение анализировать, грамотно строить ответы на вопросы учителя.
Тип
урока: полное учебное занятие, обобщения и систематизации.
Метод обучения
: продуктивный (наглядно-практический), работа в группах.
Принципы обучения
: наглядность, систематичность, доступность, научность.
Оборудование
: графопроектор с дидактическим материалом, учебник (схемы № 12, 14 ст.64-65)
План урока
| Название этапа | Метод | Время |
| 1. Организационный момент | Беседа | 1 мин |
| 2. Постановка целей и задач | Монолог учителя | 2 мин |
| 3. Актуализация знаний | Разгадывание кроссворда | 7 мин |
| 4. Процесс систематизации и обобщения | Работа в группах, работа с книгой. Составление таблиц |
18 мин |
| 5. Анализ результата работы | Фронтальная работа, демонстративный метод | 10 мин |
| 6. Подведение итогов | Беседа | 2 мин |
Ход урока.
| Деятельность учителя | Деятельность учащихся |
- Здравствуйте, ребята! Отметим отсутствующих на уроке. -Сегодня на уроке мы займемся систематизацией и обобщением материала о механических и звуковых волнах, составим обобщающие таблицы, с тем чтобы наглядно продемонстрировать результат работы. Заранее приготовьте линейки и карандаши. -Итак, для начала вспомним основные понятия темы, разгадав кроссворд. Пожалуйста, поднимайте руки, если догадались, иначе не оценивается ответ. За правильное слово получаете синюю карточку, в дальнейшем она вам поможет заработать баллы для команды, так как вы будете потом работать в группах. 1. Какая волна распространяется движением пружины, и дайте ее определение. 2. Для какой волны характерно распространение колебаний по закону синуса или косинуса? 3. Как называются положения точек, имеющих максимальную амплитуду колебаний? 4. От чего зависит порог слышимости звука? 5. Для какой волны характерно иметь пучности? 6. Какие волны вызывают у человека слуховые ощущения? 7. Какие волны не возникают в газах и жидкостях? 8. Дайте определение полученного слова в центре. -А теперь, ребята, разделяемся на две команды. Первая команда получает задание систематизировать знания по механическим волнам, а вторая по звуковым волнам. Итак, получается по 12 человек в каждой команде. Вам надо будет разделить обязанности: 1) составить таблицы или схемы по данному материалу по учебнику. 2) продемонстрировать решение задачи на данную тему. 3) поискать в дополнительных источниках что-то новое по предложенной теме, чего нет в учебнике, но что можно объяснить для товарищей доступным языком (представляется набор дополнительного материала из библиотеки учителя физики). На все это вам дается 15-18 мин. Приступайте. -Учитель следит за тем, чтобы ребята справились с заданием за 15-18 мин, помогает в выборе литературы, корректирует ответы, следит за дисциплиной в классе. - Итак, давайте разберем предоставленные решения задач. Первая команда, объясните решение и почему вы выбрали именно эту задачу. -Молодцы ребята, получаете 3 синие карточки, так как правильно решено и отмечено две важные причины рассмотрения этой задачи. -Итак, вторая команда. -Молодцы, так же получаете 3 синих карточек. -Следующее задание – показать схемы обобщения и систематизации, итак смотрим на доску, а ученики объясняют, на каком основании систематизировали материал. -Делает замечание, что схема совсем легкая. Спрашивает ребят, как можно дополнить. -За каждое дополнение ребята получают по карточке. -Теперь посмотрим схему второй команды. -Что можно добавить? - Молодцы, а теперь слово предоставляется для информаторов. -Учитель раздает по карточке за каждую интересную новость, и считают, сколько в общей сложности набрано карточек. Та, команда, которая набрала больше баллов, зарабатывает пятерки, самые активные из другой команды так же оцениваются. -Итак, ребята. Понравился ли вам урок, узнали ли вы что-то нового? Что именно запомнилось? Буквально два предложения запишите у себя в тетради. -На этом мы закончили с темой механические волны и звук. Если вас заинтересовал дополнительный материал, подходите и под запись можете взять книги для изучения. |
-Приветствуют учителя. Дежурные отмечают отсутствующих. -Слушают учителя, выполняют требования. -Участвуют в разгадывании кроссворда. 1. Продольная волна – волна, в которой движение частиц происходит в направлении распространения волны. 2. Для гармонической волны. 3. Пучности стоячей волны. 4. От интенсивности звуковой волны. 5. Для стоячей волны. 6. Звуковые волны. 7. Поперечные волны – волна, в которой частицы среды распространяются перпендикулярно направлению распространения волны. 8. Специальная область физики, посвященная изучению звука. -Ребята слушают указания учителя и распределяют задания. По ходу процесса на доске учащиеся готовят по одному решению задачи из каждой команды и получившиеся схемы. Учащиеся, работающие с дополнительным материалом выписывают, себе в тетрадь интересные сообщения и готовятся к докладу. 1.Задача: Колебания, происходящие с частотой ν, имеют в первой среде длину волны λ, а во второй 2λ. Определите отношение скоростей распространения волн в первой и второй средах. Дано: Решение: λ2= 2λ λ= υT формула для ν длины волны, из нее υ1 / υ2 найдем скорость: υ= λ/Т υ1 / υ2 = λ1/Т: λ2 /Т Период одинаков для обоих сред, поэтому сокращаются υ1 / υ2 = λ1/ λ2 = λ1/ 2 λ1 = 0,5 Ответ: скорость уменьшается в два раза. Эта задача выбрана для того, чтобы продемонстрировать основную формулу для механических волн и показать прямую пропорциональную зависимость между длиной волны и ее скоростью при постоянной частоте. Задача: Струна, длиной 60 см издает звук с частотой основной моды 1 кГц. Чему равна скорость звука в струне? Дано: СИ L= 60 см 0,6 м ν= 1 кГц 1000 Гц υ - ? Решение. Длина волны для струны определим из формулы: L/ 0,5λ = n, n=1 и λ =2 L. υ= λ/ T= λ ν = 2Lν υ= 2* 0,6*1000= 1,2 км/с Ответ: 1,2 км/с. В задаче использована основная формула связующая основные величины в звуковой волне. Так же показано как, воспользоваться теорией струн. - На доске схемы или таблицы. (смотреть схемы №12, 14, ст. 64-65). Механические волны существуют двух видов, в обоих случаях длина волны находится по одной формуле. -Ребята отвечают, что можно подписать для наглядности 1-2 примера для каждой волны. - можно указать какие волны в каких средах распространяются и т.д. - Смотреть схему № . Она составлена с целью показать все основные знания о звуковой волне. -Можно добавить, что скорость звуковой волны равна скорости света, определяется по известной формуле и т.д. - информаторы по очереди выходят к доске и в течение 1-2 мин. Сообщают интересные, неизвестные им до этого факты. |
Тема урока: Систематизация и обобщение по разделу: «Геометрическая оптика»
Цель урока
: сформировать систематизированное представление геометрической оптики.
Образовательные задачи
:
1) учащиеся должны освоить материал на уровне осмысленного воспроизведения;
2) учащиеся должны знать основные понятия, определения и формулы из геометрической оптики;
3) учащиеся должны демонстрировать навыки обобщения и систематизации с помощью учебника и основываясь на собственные знания.
Воспитательные задачи
:
1) учащиеся должны проявлять потребности в знаниях;
2) учащиеся должны демонстрировать умение работать
организованно;
3) учащиеся должны демонстрировать аккуратность, целеустремленность, умение оперативно выполнять требования учителя.
Развивающие задачи
:
1) учащиеся должны уметь дополнять предложенную систематизацию, выдвигать свои замыслы по систематизации и обобщению;
2) учащиеся должны проявить творчество;
3) учащиеся должны демонстрировать умение анализировать, грамотно строить ответы на вопросы учителя.
Тип урока
: полное учебное занятие, обобщения и систематизации.
Метод обучения
: продуктивный (наглядно-практический).
Принципы обучения
: наглядность, систематичность, доступность, научность.
Оборудование
: графопроектор с дидактическим материалом, учебник (схемы №18, таблица №12 ст.68,70)
План урока
| Название этапа | Метод | Время |
| 1. Организационный момент | Беседа | 1 мин |
| 2. Постановка целей и задач | Монолог учителя | 2 мин |
| 3. Актуализация знаний | Аукцион знаний | 7 мин |
| 4. Процесс систематизации и обобщения | Демонстрация схем учителя и учащихся. Защита проектов | 28 мин |
| 5. Подведение итогов | Беседа | 2 мин |
Ход урока.
| Деятельность учителя | Деятельность учащихся |
- Здравствуйте, ребята! Отметим отсутствующих на уроке. -Сегодня на уроке мы займемся систематизацией и обобщением материала по разделу геометрическая оптика. На дом вам было дано задание приготовить схемы и таблицы по обобщению и систематизации. Сегодня на уроке мы рассмотрим ваши таблицы и предложенные мною. У нас будет своеобразная защита проектов (учащиеся приготовили в качестве домашнего задания на прозрачной пленке от файла материалы обобщения). -Итак, для начала вспомним основные понятия, кто ответит последним, в аукционе зарабатывает пятерку в журнал. Называем основные определения и формулы, тех кто не отвечает, спрашиваем в первую очередь в защите проектов. - хорошо победил в нашем аукционе Иванов, а наиболее активными были Петров и Сидорова, они получают по пятеркам. Аукцион знаний показал, что вы достаточно хорошо приготовились и повторяли дома материал. -Приступим теперь к защите своих схем и таблиц, начну я и покажу, как это надо делать, далее вы продолжите по желанию либо по журналу. - Итак, я подготовила схему и таблицу. Первая схема называется «Оптические приборы». Смотрим внимательно на экран графопроектора. На этой схеме представлены основные приборы, работа которых основана на законах геометрической оптики. С помощью схемы можно наглядно увидеть разницу строении приборов, разрешающей и увеличительной способности. В зависимости от углового увеличения использование приборов на практике лупа – самый доступный, часто применяется по назначению в обыденной жизни, но увеличительная способность небольшая. В профессиональной деятельности применяется в работе часовых мастеров, лор-врачей, изготовителей ювелирных украшений. Оптический микроскоп обладает большой увеличительной способностью, потому что он состоит из системы линз. Применяется в работе исследователей строения вещества, микробиологии, науке и других областях. Телескоп- рефрактор предназначен для изучения удаленных предметов больших размеров, наиболее дорогостоящий, так как более сложна система сбора. Можно было бы дополнить эту систематизацию разработав еще подвиды микроскопов, телескопов. Кто пожелает, может дома дополнить. Вторая работа – таблица, которая может послужить шпаргалкой при определении характера изображения в зависимости от расположения предмета в зависимости от фокусного расстояния. Эта таблица показывает, для какой линзы как надо строить изображение. -А теперь я попрошу вас выступить со своими схемами и таблицами. -Учитель оценивает работы, подчеркивает важные элементы. Следит за ходом творческой работы учащихся. - Итак, ребята сегодня мы с вами увидели, что материал объемен, но благодаря схемам и таблицам мы можем заострить внимание на самом важном, увидеть признаки общие и различные для явлений, предметов. Наиболее удачными на, мой взгляд, являются схемы Васильева, Кузина и Гориной. Урок показал, что вы уже достаточно повзрослели, чтобы самим строить обобщающие таблицы. Можно сравнить все сегодняшние таблицы с тем, что было вам предоставлено в восьмом классе (см. дополнение к уроку). Итак, по вашему мнению, достигли вы высоких результатов, научившись сами систематизировать материал? -Всем спасибо за урок, за выполнение моего задания. |
-Приветствуют учителя. Дежурные отмечают отсутствующих. -Слушают учителя, выполняют требования. -Участвуют в аукционе знаний. К, примеру, угол падения луча – угол между падающим лучом и и перпендикуляром к границе раздела двух сред в точке падения. -мнимое изображение - изображение предмета, возникающее при пересечении продолжения расходящегося пучка лучей. -дисперсия света – зависимость скорости света от длины волны. -собирающие линзы – выпуклые линзы, преобразующие параллельный пучок световых лучей в сходящиеся. - и так далее по аналогии. -Слушают учителя. -Смотрят на экран, слушают учителя и задают вопросы. -Учащиеся по очереди выступают и демонстрируют приготовленные схемы. Поясняют, на какой основе строилась схема, что по ней можно определить. -Слушают учителя. - отвечают, что они научились и с собственным желанием подходят к вопросу обобщения и систематизации. |
Таблица: «Виды линз и ход лучей»
№ п/п |
ВИД ЛИНЗЫ |
РАСПОЛОЖЕНИЕ ПРЕДМЕТА (d) |
ХАРАКТЕР ИЗОБРАЖ. |
РИСУНОК |
1 2 |
Cобирающая (выпуклая, F>0) Рассеивающая (вогнутая, F<0) |
а) d < F б) F < d < 2F в) 2F < d <+¥ - ¥< d <+¥ |
прямое, мнимое (f<0), увелич. (Г>0) обратное, действит.(f>0), увелич. (Г>1) обратное, действит.(f>0), уменьш. (Г<1) прямое, мнимое(f<0), уменьш. (Г<1) |
|
Схема для восьмого класса: «Световые явления»
Статья для публикации на Всероссийской конференции в
г. Ульяновске в 2007 г.
Систематизация и обобщение учебного материала по физике в средних общеобразовательных учреждениях
Реформы образования и развитие технического прогресса стали причиной трудностей, возникших перед учителем. В частности увеличился объем учебного материала без предусмотрения дополнительных часов на новый материал, а значит уменьшение времени на изучение каждой темы. Перед учителем основной школы появляется задача предпрофильной подготовки обучающихся, помочь ребятам в предстоящем выборе направления обучения в старших классах в связи с введением профильного обучения. В старших классах в зависимости от профиля учитель выполняет разные задачи, но одна цель – передать красоту науки физики, продемонстрировать межпредметные связи, систематизировать знания, полученные за 11 школьных лет в единую физическую картину мира. Таким образом, учитель должен искать наиболее оптимальный метод обучения.
Задачами обучения физике являются формирование у учащихся глубоких, прочных и действенных знаний, основ физики и их практических применений, знаний о методах естественнонаучного познания и структуре научного знания, развитие их мышления и т.д. Один из путей решения этих задач – организация специальной работы по обобщению и систематизации знаний. Под систематизацией понимают мыслительную деятельность, в процессе которой изучаемые объекты организуются в определенную систему на основе выбранного принципа.
При систематизации осуществляются такие мыслительные операции, как анализ и синтез, сравнение и классификация, в ходе которых учащиеся выделяют сходство и различие между объектами и явлениями, группируют их в соответствии с выбранными признаками или основаниями, устанавливают причинно-следственные связи, сущностные отношения между объектами и явлениями. Усваивая систему знаний по данному предмету, учащиеся вместе с тем познают связь его с другими предметами, которые изучают те же объекты в других аспектах или исследуют другие объекты, знания о которых нужны для более ясного понимания явлений, изучаемых в данном учебном предмете. Осознание этих связей имеет большое значение для формирования научного мировоззрения и гибкости мышления учащихся.
Условием успешности систематизации является соблюдение логических правил, главное из которых – следование единому основанию. Важнейший метод систематизации – классификация, т.е. распределение объектов по группам на основе установленного сходства и различия между ними, например, классификация видов механического движения по траектории. К систематизации приводит также установление причинно-логических связей и отношений между обучаемыми фактами, выделение основных единиц материала, что позволяет рассмотреть объект как часть системы. Систематизации предшествуют анализ, синтез, обобщение и сравнение.
Рассмотрим, какими приемами можно пользоваться при систематизации учебного материала. Для наглядного представления обратимся к схеме.
Приемы систематизации
Таблицы
Схемы
Графы
Конспекты
Круги Элера
Наиболее распространенными из них являются применение сравнительных таблиц и схем. Приемами систематизации можно пользоваться как на каждом уроке в качестве закрепления, пояснения новой темы, так и проводить отдельные уроки по систематизации и обобщению после изучения разделов и больших тем.
Рассмотрим пример систематизации учебного материала по теме «Изменение внутренней энергии». Эту таблицу необходимо рассмотреть при обобщении всего изученного материала по теме и частично учащимся самим предоставить заполнить некоторые столбцы (см. схему № 2, 57).