б)решение задач-вопросов, например: почему вода в открытом стакане, стоящем в комнате, всегда бывает холоднее комнатного воздуха? Решение подобных задач требует от учащихся не формального перечисления признаков понятия, а их применения для объяснения явления. При этом и происходит уточнение признаков понятия. В процессе ответа на сформулированный выше вопрос ученик должен раскрыть сущность испарения (вырывание с поверхности жидкости молекул, энергия которых достаточна для совершения работы по преодолению сил взаимодействия с молекулами поверхностного слоя жидкости). А отсюда последует и само объяснение явления (охлаждение жидкости при испарении).
Если признаки понятия не усвоены или усвоены неверно, объяснение вопроса или решение задачи вызовет затруднения и ученик должен будет снова просмотреть соответствующие параграфы учебника (или записи в тетради) и после этого повторно вернуться к поискам ответа на поставленный вопрос или к решению задачи;
в)решение тренировочных задач с целью уточнения единиц измерения величинотносится к особой группе самостоятельных работ, имеющих важное значение на начальном этапе формирования понятий о единицах измерения величин (до оперирования ими в решении сложных физических задач). Примерами таких задач являются следующие: 1) Амперметр, включенный последовательно с лампой, показывает 0,5 А. Сколько кулонов электричества проходит через спираль в течение 1 с? 2) Напряжение на участке цепи 220 В. Какая работа совершается на этом участке при прохождении по нему заряда 1 Кл?
Поиск ответа на поставленные вопросы побуждает ученика вспомнить определения единиц измерения «ампер» и «вольт», их связь с единицами измерения других величин. Ответ на поставленные вопросы может быть дан, если эти определения усвоены и находятся в «хранилище» логической памяти. Опираясь лишь на механическую память, ученик может вспомнить формальное определение понятия, но к решению задачи оно его не приведет, так как логические связи этого понятия с другими им не усвоены.
Варьирование несущественными признаками понятий обеспечивает правильное и прочное усвоение учащимися существенных признаков понятий, учит их легко находить данное понятие в любой ситуации по его существенным признакам. Варьирование несущественными признаками особенно эффективно осуществляется с помощью решения графических задач. Примером может служить задача с изображением силы давления, действующей в различных направлениях, как показано на рисунке 3. Здесь несущественным признаком является, ориентация в пространстве поверхности, на которую производится давление, существенный признак — перпендикулярность направления действия силы к этой поверхности.
Многочисленны задачи по геометрической оптике, с помощью которых достигается усвоение основного признака углов падения и отражения. В этих задачах варьируются положение в пространстве отражающей плоскости и направление падающего луча (рис. 4). Вначале учащимся предлагают построить угол падения, а затем, когда это понятие будет безошибочно усвоено, по углу падения определить направление отраженного луча.
Для дифференцировки понятий используются следующие виды самостоятельных работ:
а) сравнение и сопоставление, их можно осуществлять с помощьютаблиц: в одном столбце записывать признаки одного понятия, в другом — признаки другого. Так, например, осуществляется дифференцировка понятий «кипение» и «испарение», «давление» и «сила давления», которые очень часто путают учащиеся;
б) применение метода выборочных ответов, при котором ученик
из предлагаемого перечня признаков понятий должен выделить правильные знаки указанного понятия.
Примером подобной работы:
Внимательно прочитайте вопросы и варианты ответов к ним. Выберите варианты ответов, которые считаете верными. Результаты работы запишите на карточке шифром, указав в ней номер вопроса римской цифрой, а соответствующий ему вариант ответа — арабской, например: I — 2; II — 4; III — 1; IV — 3 и т. д.
Вопросы
I. Какие из перечисленных тел обладают только потенциальной энергией?
II.Какие из перечисленных тел обладают только кинетической энергией?
III.Какие из перечисленных тел обладают одновременно и потенциальной, и кинетической энергией?
IV.В каком из приведенных случаев происходит превращение потенциальной энергии в кинетическую?
Вариантыответов
1. Деформированная пружина.
2. Летящий самолет.
3. Лежащий на краю пропасти камень.
4. Движущийся по горизонтальному участку шоссе автомобиль.
5. Падающий поток воды.
6. Лежащий на футбольном поле мяч.
С помощью такой работы происходит от дифференцировка понятия «кинетическая энергия» от понятия «потенциальная энергия»;
в) решение вычислительных задач. Так, например, понятия «давление» и «сила давления» сравнительно легко отграничиваются учащимися в результате решения специально подобранной группы задач на определение давления по силе давления и площади опоры и обратных задач — на определение силы давления по давлению и площади опоры.
Иногда для уточнения понятий целесообразно использовать прием, получивший название «применение контробраза». Этот прием помогает учащимся более отчетливо осознать допускаемые ими ошибки в определениях понятий. Так, очень часто в определениях, которые дают учащиеся, отсутствуют некоторые из видовых отличий, хотя они и фиксируются сознанием учащегося. Например, на вопрос учителя: «Что представляет собой траектория прямолинейного движения?» — ученик отвечает: «Траектория прямолинейного движения — линия, по которой движется тело». Он не сказал, что это прямая линия. Однако, когда учитель предложил ему изобразить на доске траекторию этого вида движения, выяснилось, что у него имелось правильное представление: траекторию прямолинейного движения он представил как прямую линию. Но этот существенный признак не был отражен в определении.
4. Работы, основной целью выполнения которых является конкретизация понятий, расширение их объема (сбор коллекционного материала, выполнение заданий типа «пронаблюдать и привести примеры», работа с раздаточным материалом).
Конкретизация понятий в VI—VIII классах в основном достигается с помощью самостоятельных работ четырех видов:
а) наблюдение за предметами и явлениями, понятие о которых
формируется, в окружающей жизни;
б) чтение научно-популярной литературы с целью расширения
круга знаний о проявлениях и применениях изучаемых свойств тел
и явлений в технике, на производстве, в повседневной жизни;
в) работа со справочными таблицами с целью конкретизации
значения величин в природе и технике, например значения длин,
временных интервалов, массы, скорости и т. д.
Наряду с обычными справочными таблицами в данном случае особенно полезны таблицы, в которых значения величин откладываются по числовой оси.
г) работа с раздаточным материалом и коллекциями позволят конкретизировать представление о разнообразных проявлениях изучаемого понятия. Например, при формировании понятия «металлы» работа с коллекцией металлов позволяет учащимся убедиться в разнообразии и вместе с тем в единстве их свойств
Работая с коллекцией теплоизоляционных материалов, учащиеся получают представление о разнообразии естественных и искусственных теплоизоляторов, обращают внимание на то, что все они, несмотря на внешнее различие (цвет, форма), имеют пористое строение. Если работа еще сопровождается постановкой опытов, то они убеждаются, что, чем пористее материал, тем выше его теплоизоляционные свойства.
5. Работы, основная задача которых заключается в выработке у учащихся умения правильно соотносить данное понятие с другими понятиями. К этой группе относятся прежде всего задания по классификации и систематизации понятий.
Выполнение заданий по классификации и отражение результатов ее в наглядной форме, как показали исследования, намного повышают прочность знаний учащихся, способствуют их систематизации и обобщению.
6. Работы, основная цель которых — формирование у учащихся умения применять понятия в решении задач творческого характера. Выполняя такие работы, ученики учатся оперировать данным понятием в комплексе с другими понятиями. В этой группе особенно ценны те работы, при выполнении которых устанавливаются не только внутрисистемные, но и межсистемные связи. Примером заданий такого вида являются задания по изучению связи биологических и физических явлений, например задание по изучению влияния длины светового дня на рост и развитие растений, задание по изучению влияния предпосевной обработки семян в электрическом поле на всхожесть семян и урожай растений.
3 ДИДАКТИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМЫ САМОСТОЯТЕЛЬНЫХ РАБОТ УЧАЩИХСЯ И РУКОВОДСТВО ЕЮ
На уроках физики, как и на уроках по другим предметам, с помощью различных самостоятельных работ учащиеся могут приобретать знания, умения и навыки. Все эти работы только тогда дают положительные результаты, когда они определенным образом организованы, т. е. представляют систему.
Под системой самостоятельных работ мы понимаем прежде всего совокупность взаимосвязанных, взаимообусловливающих друг друга, логически вытекающих один из другого и подчиненных общим задачам видов работ.
Всякая система должна удовлетворять определенным требованиям или принципам. В противном случае это будет не система, а случайный набор фактов, объектов, предметов или явлений.
При построении системы самостоятельных работ в качестве основныхдидактическихтребованийвыдвинуты следующие:
1. Система самостоятельных работ должна способствовать решению основных дидактических задач — приобретению учащимися глубоких и прочных знаний, развитию у них познавательных способностей, формированию умения самостоятельно приобретать, расширять и углублять знания, применять их на практике.