Организация учебного процесса при изучении темы "Световые волны" в основной школе на различных этапах урока физики (стр. 10 из 14)

Задания для учащихся классифицируют по-разному. Наибольшее распространение получили два типа заданий. Одна из них принята за основу при разработке заданий Единого Государственного экзамена и имеет три уровня А, В и С, другая – ориентирована на так называемую таксономию Блюма. Термин «таксономия» означает систематизацию, классификацию объектов познания (способов деятельности) по определенным критериям.

Систематизирующим фактором первой классификации являются этапы усвоения знаний и умений, следующие из теории развивающего обучения. Соответственно этим этапам можно провести следующую классификацию:

1) задания на воспроизведение изучаемых единиц учебного материала (фактов, понятий, величин, законов);

2) задания на применение знаний в знакомой ситуации;

3) задания творческого характера (исследовательские, конструкторские).

Первый уровень заданий (А) ориентирован на проверку результатов усвоения основных понятий, овладения умениями проводить несложные преобразования с физическими величинами. Как правило, эти задания представляют собой тесты с выбором одного верного из предложенных четырех вариантов ответа.

Второй уровень (В) предполагает выполнение заданий как с выбором ответов, так и решение задач. С их помощью выявляют умения использовать несколько (два и более) физических законов, связей между величинами (формулы), относящихся к одной и той же теме. Выполнение этих заданий требует от учащихся применения различных способов деятельности в знакомой ситуации.

На более высоком уровне (С) учащиеся применяют знания и умения законов и теорий физики в незнакомых и творческих ситуациях. Подобные задания требуют полного и обоснованного ответа.

В начале 50-х годов прошлого столетии группой американских психологов и педагогов под руководством Б.Блюма была разработана таксономия целей, получившая название таксономии Блюма. Она построена на следующих принципах: практической направленности, психологическом, логическом и объективности. Они базируются на теории целеполагание, достижениях психологической науки, а также законах логики.

Б.Блюмом выделено шесть основных категорий целей, представленных в виде иерархии (последовательности, очередности в определенной структуре), включающей знание, понимание, применение, анализ, синтез, оценку. В таблице 3 приведен один из вариантов таксономии Б. Блюма, адаптированный к преподаванию физики. Каждая из категорий предполагает достижение учебных целей по всем предшествующим категориям.

Таблица 3. Вариант таксономии Б. Блюма, адаптированный к преподаванию физики

Основные категории учебных целей	Примеры обобщенных типов учебных целей
1. Знание	Ученик
Данная категория обозначает запоминание и воспроизведение изученного материала, начиная от конкретных фактов до теорий.	Воспроизводит конкретные факты, методы, процедуры, правила, определения.
2. Понимание	Ученик
Показателем понимания изученного служит преобразование, трансляция знаний из одной формы в другую, интерпретация материала, предположение о возможных последствиях	Преобразует формулы, интерпретирует наблюдаемые факты, законы и теории, а также схемы, графики, диаграммы
3. Применение	Ученик
Применение изученного материала в конкретных и новых ситуациях	Применяет понятия, законы, правила, методы, принципы, теории в конкретных условиях
4. Анализ	Ученик
Вычленение частей целого, выявление взаимосвязей между ними, понимание принципов организации целого	Выделяет главное в содержании. Выявляет и устраняет свои ошибки при изучении материала, проводит различия между фактами, законами и следствиями.
5.Синтез	Ученик
Получение целого из отдельных элементов, обладающее новизной в форме сообщения, плана действия, совокупности обобщенных связей	Выполняет действия творческого характера, применяя новые схемы и структуры, предлагает план проведения эксперимента
6. Оценка	Ученик
Оценка значения учебного материала на основании четких критериев: структурно-логических (внутренних), соответствовать определенным целям. Критерии могут определяться самим учеником или задаваться ему извне.	Определяет соответствие выводов имеющимся данным по определенным критериям, значимость результата деятельности исхода из внешних критериев, оценивает логику изложения материала

Задания по теме «Световые волны», используемые на уроках решения задач, ориентированы на различные уровни достижений. По содержанию задания условно можно разделить на следующие виды: построение изображения светящейся точки в плоском зеркале;

-построение изображения отрезка;

-построение изображения точки в системе, состоящей из двух зеркал,

-отражение от сферической поверхности;

Термин «изображение в плоском зеркале» требует пояснения. Он означает изображение предмета в зеркале. В начале рассматривается точечный предмет, т.е. геометрическую точку. В геометрии она определяется как пересечение прямых линий. Изображение точки в зеркале является точка, полученная при пересечении лучей или их продолжений, отраженных от зеркала. Ниже предлагаются примеры решения задач.

Задача 1. (уровень А; критерий учебных целей по таксономии Блюма «знание»). Построить изображение светящейся точки А в плоском зеркале.

Решение. Через предметную точку А (рис. 18) проведем две произвольные прямые. Вдоль них направляем два луча 1 и 2. По закону отражения строим отраженные лучи . Для этого в точке падения каждого луча восстанавливаем перпендикуляр и проводим отраженный луч таким образом, чтобы он составил с перпендикуляром угол, равный углу падения.

Рис. 18. Иллюстрация к задаче по построению мнимого изображения в зеркале.

Отраженные лучи 1¢ и 2¢ - расходящиеся, то есть после отражения от зеркала они не пересекаются. Проводим продолжения отраженных лучей. Они пересекаются в точке А¢ за зеркалом. Полученное изображение точки является мнимым.

Мнимое изображение точки образуется при пересечении не лучей, прошедших оптическую систему (зеркала, линзы, призмы и т.п.), а их продолжений.

Задача 2 (Б; «понимание»). Построить изображение отрезка АВ (рис. 19) в плоском зеркале.

Решение. Отрезок АВ является совокупностью предметных точек. Изображение этого отрезка является совокупностью изображений каждой точки в плоском зеркале. Для построения изображения достаточно получить изображение крайних точек и соединить. При построении удобнее один из лучей ВВ́ провести перпендикулярно плоскости зеркала. В этом случае отраженный луч расположен на одной прямой с падающим лучом.

Изображение в плоском зеркале мнимое, симметрично относительно зеркальной плоскости, не увеличенное, а равное предмету.

Рис. 19. Иллюстрация к задаче по построению изображения отрезка АВ в плоском зеркале.

Задача 3 (Б; «применение»). Какой минимальный размер должно иметь зеркало, чтобы в нем можно было увидеть лицо целиком?

Решение. Лучи, идущие от макушки и подбородка, после отражения от зеркала должны проходить через глаз (рис. 20).

Рис. 20. Иллюстрация к задаче по определению размеров предмета

Минимальный размер зеркала равен половине расстояния от макушки до нижней точки подбородка.

Задача 4 (С; «анализ, синтез». Два плоских зеркала расположены под углом α. Найдите и получите построением максимально возможное количество изображений для данного угла (рис. 21).

Решение. При решении задачи воспользуемся свойством симметрии изображений светящейся точки S в данной системе, состоящей из двух зеркал.

Рис. 21. Иллюстрация к задаче по построению изображений в зеркалах.

Изображение в первом зеркале S_{1 –} дает вторичное изображение S₁¢ во втором зеркале и затем еще одно S₁^¢¢в первом. Аналогично рассуждения по созданию изображений точки S₂. В итоге и S₁^¢¢и S₂¢ оказываются не над отражающей поверхностью и процесс создания изображений прекращается.

Таким образом, получено путем построений максимально возможное количество изображений для данного угла – 5.

Подводя итог занятия «Решение задач» при изучении темы «Световые волны» необходимо подвести итог для формирования понятия «Световые волны»:

- свет имеет волновую природу, световые волны – это электромагнитные волны;

- скорость электромагнитных волн в вакууме одинакова во всех инерциальных системах отсчета (независимо от скорости источника волн);

- скорость электромагнитных волн в вакууме равна 3 * 10⁸ м/с.

По окончании изучения темы или для промежуточного контроля можно провести тест по данной теме. Пример теста приведен в
Приложении 1.

Таким образом, можно разработать для изучения темы «Световые волны» серию заданий для наилучшего контроля знаний учащихся.

2.4 Методика проведения фронтальных лабораторных работ на примере лабораторной работы «Определение оптической силы и фокусного расстояния собирающей линзы»

Среди разнообразных форм обучения особое место занимают фронтальные лабораторные работы. Фронтальный метод проведения лабораторных занятий имеет ряд весьма важных положительных сторон. Прежде всего, он дает возможность связать лабораторные занятия учащихся с изучаемым курсом, демонстрационные опыты учителя и самостоятельно выполняемые учащимися лабораторные работы. Благодаря фронтальному методу, лабораторные занятия могут быть поставлены как введение к той или иной теме курса, как иллюстрация к объяснению учителя, как повторение и обобщение пройденного материала, как контроль приобретенных знаний и умений. Таким образом, лабораторный эксперимент становится необходимым звеном в процессе обучения, значительно помогающим углубленному усвоению материала.