Умение решать задачи на применение изученных в теории законов, является одним из требований государственного стандарта к уровню подготовки выпускников образовательных учреждений основного общего образования по физике. Кроме того, решение задач является универсальным инструментом для контроля за качеством усвоения учащимися теоретического материала. Вместе с тем решение задач выделяется учащимися как один из самых трудных видов деятельности на уроке.
Анализ работ учащихся показал, что основная масса ошибок при решении задач связана с формулами: либо с неправильным их написанием, либо с неправильным выбором. Дети не справлялись с выбором формулы даже тогда, когда все формулы были у них перед глазами.
Наблюдение за деятельностью учащихся во время уроков решения задач позволило выяснить суть проблемы. Дети не знали какую из имеющихся формул выбрать потому, что не знали как это правильно сделать. Прочитав условие задачи, они не пытались вникнуть в его суть, определить явление, описанное в условии, что особенно важно для правильного решения задачи. Внимание учащихся сразу же направлялось на имеющиеся числовые значения, с которыми они начинали производить математические действия наугад.
Стало ясно, что дети не умеют выстраивать цепочку рассуждений, которая позволила бы им правильно оценить описанную в условии задачи ситуацию, определить физическое явление, законы, описывающие его и, соответственно, правильно выбрать формулы, связывающие те физические величины, которые представлены в условии. Не проанализировав условие задачи, учащиеся неверно записывали краткое условие задачи, что также приводило к ошибкам в выборе и написании формул. Некоторые "адаптировали" формулы: вместо тех величин, которые должны быть, они вставляли те, которые неправильно обозначили в краткой записи. Все это приводило к неверному решению задачи.
Учитывая особенности развития учащихся (преобладание механической памяти, поверхностное восприятие, недостаточное развитие мыслительных процессов), необходимо было научить их выстраивать цепочку рассуждений при решении задач с помощью такого метода, который давал бы им конкретную пошаговую инструкцию о том, как надо действовать. Наблюдения за работой учащихся во время уроков, свидетельствуют о более эффективных результатах при наличии плана действий. Причем, чем конкретнее план, тем лучше результаты. Все это натолкнуло на мысль использовать в формировании у учащихся умения решать задачи алгоритм.
Использование алгоритма в образовательном процессе не является новостью. В некоторых изданиях методической литературы есть готовые алгоритмы решения задач. Но попытка использовать их не принесла желаемого результата. Работа по этому алгоритму вызывала у учащихся затруднения, т.к. по причине индивидуальных особенностей развития, им необходимы были более конкретные инструкции, к тому же алгоритм содержал много пунктов, что также усложняло учащимся работу с ним.
Возникла необходимость адаптировать имеющийся алгоритм решения задач с учетом особенностей детей.
Условно весь процесс решения количественной задачи можно разделить на четыре основные части:
- чтение и анализ условия;
- краткая запись условия и перевод единиц измерения в систему СИ;
- решение задачи в общем виде;
- вычисление искомой величины подстановкой численных значений в рабочую формулу.
Эти же пункты выделяются и при оформлении решения задачи. В связи с недостаточностью интегративной деятельности мозга дети с ЗПР затрудняются в узнавании непривычно представленных предметов и информации. Учитывая эту особенность развития, логично было адаптировать алгоритм именно в этом направлении, т.е. он тоже должен состоять из тех же четырех разделов. Иначе дети просто не смогут понять, что они делают. Кроме этого деятельность в рамках каждого раздела необходимо конкретизировать с помощью пошаговой инструкции.
Полученный алгоритм состоит из четырех основных разделов:
Первый раздел "Чтение и анализ текста задачи". Основной целью этого раздела является выявление основной сути условия: какое явление описывается в задаче и какими физическими величинами оно характеризуется. От результата анализа текста условия зависит правильность решения всей задачи.
Для детей с ЗПР, у которых недостаточно развита функция анализа, работа по анализу текста вызывает наибольшие затруднения. Кроме того, они плохо усваивают абстрактные понятия, какими являются понятия физического явления, физической величины, единицы измерения. Даже зная определение такого понятия, они затрудняются привести пример. Поэтому пункт алгоритма, который гласит:"Определите какое физическое явление описано в условии задачи", не совсем понятен им и вызывает затруднения в выполнении. Конечно, при решении задачи учащиеся пропускают этот пункт и приступают сразу к числовым значениям.
Чтобы помочь детям проанализировать текст на должном уровне, в разделе есть план как это можно сделать. Сначала предлагается определить физическое тело, о котором идет речь в задаче. (Понятие физического тела усваивается учащимися наиболее эффективно). Затем рассматривается ситуация, в которой оказалось тело согласно условию задачи. И только после этого дети определяют, к какому явлению можно отнести эту ситуацию. Здесь же, в процессе анализа детям предлагается выделить в тексте слова, которые обозначают физические величины. Внимание обращается на то, что это именно слова, т. к. дети путаются в понятиях и могут за физическую величину принять либо единицу измерения, либо числовое значение.
В заключение работы по данному разделу алгоритма учащиеся выписывают в черновик формулы, которые они вспомнили, определяя явление, описанное в условии задачи.
Второй раздел "Краткая запись условия. Перевод единиц в систему СИ".
Целью данного раздела является правильное буквенное обозначение тех физических величин, которые были выделены при анализе текста, определение известных и искомых величин и работа с их единицами измерения.
Знание буквенного обозначения физических величин очень важно для правильного решения задачи, поэтому закреплению этого знания уделяется много внимания. Практически каждый урок начинается с небольшого повторения изученных физических величин, их буквенных обозначений, единиц измерения в системе СИ.
Владение правилами перевода единиц измерения в систему СИ обеспечивает верность в вычислении искомой величины. Знание системных единиц отрабатывается на уроках с помощью несложных игровых упражнений. А вот правила перевода единиц учащиеся часто забывают. Поэтому в данном разделе алгоритма присутствует небольшая памятка по переводу несистемных единиц в систему СИ.
Третий раздел "Решение задачи в общем виде".
Цель этого раздела - получение рабочей формулы, в которую можно будет подставлять численные значения величин. По степени сложности задачи дифференцируются в зависимости от того, какую работу необходимо провести с формулами. С учетом особенностей развития учащихся выделяются следующие уровни сложности:
- I уровень - задачи с применением одной формулы, не требующей преобразований, несложный перевод единиц в систему СИ;
- II уровень - задачи с применением одной формулы, но требующие выражения искомой величины с помощью математических преобразований,
- III уровень - задачи, для решения которых используются несколько формул без математических преобразований.
В процессе решения задач вводится понятие "рабочая формула" как формула, состоящая только из величин, присутствующих в краткой записи условия. Именно в эту формулу при выполнении вычислений надо подставлять числа. Когда в решении задач используются несколько формул, такой прием помогает детям не перепутать формулу, в которую подставляются числа, с другими формулами.
Получив рабочую формулу, можно переходить к заключительному разделу решения задачи, к вычислениям.
Четвертый раздел "Вычисления".
Это раздел является заключительным в работе над решением задачи, его цель, вычислить искомую величину, подставив в рабочую формулу численные значения физических величин.
Знакомство с содержанием текста алгоритма происходит на первых уроках по решению задач в седьмом классе и на дополнительных коррекционных занятиях. Каждый учащийся получает памятку с алгоритмом решения задачи, чтобы иметь возможность использовать его при подготовке домашних заданий Кроме этого текст алгоритма помещается в опорные конспекты, которыми дети пользуются на уроках.
При коллективном решении задачи на уроке ученик, который решает задачу, вначале вслух проговаривает указание алгоритма, а потом объясняет, как будет действовать применительно к конкретному условию задачи. Это делается для того, чтобы при необходимости внести коррективы в ход решения задачи.
Вначале процесс решения задач идет достаточно медленно. Но по мере усвоения содержания алгоритма учащиеся начинают работать быстрее, а впоследствии необходимость обращаться к тексту алгоритма у большинства учащихся отпадает совсем.