Прием сравнения в форме таблиц при обучении физики в 7-м классе

Индивидуализация учебного процесса является в последнее время одной из ведущих идей в школьном обучении. Становится все более очевидным, что школа при обучении и воспитании своих питомцев, должна подготавливать их к той сфере жизнедеятельности, к которой они наиболее расположены и в которой смогут принести наибольшую пользу.

Осуществить индивидуализацию обучения возможно с применением индивидуальной технологии обучения, основанной на использовании деятельностного подхода в обучении с применением компьютера. Реализация этой задачи невозможна без применения в методике и, в частности, в методике преподавания физики, новых информационных способов подачи учебного материала, разработки оригинальных концептуальных подходов в подаче учебного материала и его изложении.

Проблема использования приема сравнения в учебном процессе актуальна, так как в представленном виде она позволяет реализовать личностный подход в обучении.

Большую роль в учебном процессе отводит дидактике мыслительной операции сравнения. Еще К.Д.Ушинский говорил, что сравнение есть основа всякого понимания и всякого мышления. Понятие усваивается путем сопоставления и противопоставления раннее введенным понятием. Это значит, что если учитель хочет приучить учащихся к умению вычленять главные признаки предмета при формировании понятий, то ему необходимо применять при объяснении и при закреплении материала приемы сопоставления и противопоставления.

Под сравнением понимают умственные акты, посредством которых в воспринимаемых, представляемых или мыслительных объектах обнаруживают сходство и различие. Вначале, при первом знакомстве с понятием, учитель показывает все признаки явления: и существенные и несущественные. Затем вместе с учащимися устанавливает, какие признаки можно выделить в существенные из всех других. Это помогает включить новое понятие, предмет, явление в класс ранее изученных.

Система таблиц сравнения состоит из шести типовых таблиц (1, 2, 3, 4, 5, 6), построенных по дидактическому принципу от простого к сложному. В дальнейшем каждая из таблиц в зависимости от изучаемой темы наполняется конкретным содержанием и обозначается номерами 1.1, 1.2, и т.д.

На первом этапе, когда учащиеся еще не знакомы с приемом, можно им предложить типовую таблицу 1.

Таблица 1.

В таблице сравнивают два объекта: понятия, предметы, явления и т.д. Сравнение ведется на основе вопросов, предлагаемых либо учителем, либо составленных самими учащимися.

В типовой таблице 2 с помощью ряда вопросов раздельно сравниваются сходные и различные свойства объектов.

Таблица 2.

В таблице третьего типа рассматриваются три и более объекта и проводится сравнение их по определенным признакам. Методически ценным здесь является умение характеризовать объект, определяя основные его признаки, свойства и качества. А для этого необходимо анализировать объект. В этом состоит суть аналитического метода. Следовательно, работая с типовой таблицей 3, учащиеся овладевают приемами анализа.

Таблица 3.

Умение учащегося различать физические выражения (равенства) по их трем классам свидетельствует о его глубоком понимании сути физических явлений и способов их описаний. А чтобы научить его этому, необходимо вести сравнение равенств в форме типовой таблицы 4.

Таблица 4.

В типовой таблице 5 сопоставляются различные формулировки физических законов, которые учащиеся либо составляют сами, либо с помощью учителя, либо находят, изучая дополнительную литературу, рекомендованную учителем.

Таблица 5.

В типовой таблице 6 сравниваются (сопоставляются и противопоставляются) объекты, поведение которых в различных ситуациях похоже, но не идентично, поэтому данный тип таблицы помогает дифференцировать тонкое сходство или различие между объектами.

Таблица 6.

Применяя данную таблицу, можно, начав противопоставлять различие в свойствах объектов, прийти к сопоставлению сходных признаков и наоборот.

Сборник заданий таблиц сравнения для 7 класса

Тема 1. “Введение: физические явления”.

После изложения нового материала учитель дает задание на дом: рассмотреть действия детских игрушек и отметить виды физических явлений, которые в них наблюдаются. Данные наблюдений внести в таблицу 1. В таблице ученик, сравнивая различные виды явлений по определенному признаку, сопоставляет общее - сходное и частное - различное.

Тема 2. “Первоначальные сведения о строении вещества”.

В этой теме учителю при изложении нового материала нужно проиллюстрировать на примерах величину размеров молекул. Таблица 1.1. (Приложение 1).

Тема 3. “Три состояния вещества”.

На одном из уроков учащимся предлагаются бланки на которых изображена таблица с вопросами, а учащиеся дома (или в классе) должны, отвечая на них, сравнивать два объекта. Так на первом этапе обучения не все учащиеся еще умеют проводить сравнение, им помогает это сделать перечень вопросов, предлагаемых в таблице. Например таблица 1.2. (Приложение 1).. По этой теме можно составить три однотипные таблицы, которые учащиеся заполняют последовательно: одну после объяснения учителя вместе с ним в классе, другую – дома самостоятельно и проверяют ее в классе вместе с учителем, третью – самостоятельно в классе. За первую таблицу учитель оценку не выставляет; за вторую – тому ученику, которого спрашивает в классе, за последнюю – всему классу после проверки тетрадей.

Тема 4. “Механическое движение”.

При изложении этой темы учитель в ходе объяснения нового материала показывает учащимся, как сделать запись равномерного и неравномерного движения (например, на бумажной ленте с помощью воска, капающего с горящей свечи), а затем предлагает сравнить эти два движения. Сравнение ведется с помощью таблицы 1.

Вопросы для таблицы учащиеся составляют вместе с учителем в классе, а отвечать на них могут или в классе или дома. Здесь важно, что учитель учит учащихся составлять обобщенные вопросы, чтобы они могли делать это в дальнейшем самостоятельно.

Тема 5. “Скорость”.

При объяснении данной темы учитель может ввести понятие скалярной и векторной величины на примере скорости. Это удобно сделать, сравнивая скалярные и векторные величины, используя таблицу 1.

Аналогичную таблицу учащиеся могут построить самостоятельно при изучении понятия сила, добавив в нее отличительную характеристику данного вектора (сила) – точку приложения.

Тема 6. “Масса и вес”.

Проведем противопоставление массы и веса тела. Хотя масса и вес различные физические величины, учащиеся очень часто не различают их, путают, подменяют одно понятие другим, тем более, что прибор для измерения массы называется весы, а не “массы”. Для проведения сравнения применим таблицу 1.3. (Приложение 1)..

Тема 7. “Инерция”.

В плане сравнения можно рассмотреть задачи из упражнения учебника, котором предлагается объяснить ряд задач на явление “Инерция”. Ответы, объясняющие предложенные в задачах явления, можно записать в таблицу 1.4. (Приложение 1). В ней в сжатой, лаконичной форме даны описания явлений и их объяснение. Это помогает учащимся сконцентрировать свою мысль, записав ее четко и ясно.

Тема 8. “Вес тела”.

Изложение этой темы проводится традиционным способом. Эта тема будет усвоена учащимися глубже, если провести сопоставление и противопоставление веса и силы тяжести. Для проведения сравнения учащимся можно предложить вопросы , представленные в таблице 1, ответы на которые они дают либо после объяснения темы учителем, либо дома при подготовке домашнего задания.

Приведенная таблица сравнений показывает, что сопоставление и противопоставление признаков двух объектов, дает возможность учащимся дифференцировать довольно близкие по своим признакам понятия. А это углубляет их понимание физики и учит находить все более тонкое различие.

Тема 9. “Сила тяжести и сила упругости”.

В качестве домашнего задания по теме “Сила тяжести и сила упругости”можно предложить учащимся составить таблицу 1 вопросы для которой они составляют самостоятельно.

Тема 10. “Жидкостный и металлический манометры”.

Вопросы для сравнения учитель может дать сам или предложить учащимся обдумать их дома. Вопросы, которые может предложить учитель могут быть следующие:

1. Для чего служат различные типы манометров?
2. Одинаково ли устройство манометров?
3. Нарисуйте схемы их устройства.
4. Перечислите из каких основных деталей они состоят?
5. Какой принцип действия манометров?
6. В чем различие в устройстве шкал этих манометров?
7. Какой из манометров удобнее? Почему?
8. Где применяется данный тип манометра?
9. Точность показаний какого манометра выше?

Тип таблицы для сравнения учащиеся выбирают сами.

Тема 11. “Парадокс Паскаля”.

Для сравнения этих объектов используется таблица 2. Она дает возможность заострить внимание учащихся на сходных и различных свойствах, сравниваемых объектов, что приводит их к выводу, что сила давления на дно и стенки сосуда не зависит от его формы, а определяется высотой и плотностью налитой в сосуд жидкости. Естественно при анализе таблицы возникает вопрос: “Почему вес жидкости в сосудах различен, а давление и сила давления одинаковы?” Решение этого вопроса, которое возникает при анализе таблицы, обогатит учащихся новыми знаниями.

Тема 12. “Сила Архимеда”.

Изложение новой темы учитель ведет, используя прием сравнения. Для этого дается задание: сравнить силы давления жидкости на верхнее и нижнее основание кубика (бруска), который полностью погружен в сосуд с жидкостью. А давление? Разное, так как глубина погружения верхнего и нижнего основания кубика разная. Поэтому:

p= gh		p= gh
	h > h
F= ghS		F= ghS
	F > F.

Вывод: Сила Архимеда возникает из-за того, что сила давления жидкости на нижнее основание кубика больше чем на верхнее. Чтобы найти силу Архимеда, нужно из силы давления, действующей на нижнее основание бруска, вычесть силу давления, действующую на верхнее основание бруска.

F= F- F= ghS - ghS = gS(h- h) = gSH = gV= mg = P

На дом учитель дает задание составить таблицу первого типа, придумав обобщенные вопросы для сравнения условий нахождения в жидкости верхнего и нижнего оснований кубика.

Тема 13. “Плавание тел”.

Сравнение силы тяжести (G) и архимедовой силы F (на примере картезианского водолаза) приводит учащихся к пониманию условия плавания тел.

К этому уроку учащиеся готовятся заранее. С этой целью они изготавливают картезианского водолаза (как это сделать подробно объясняет учитель на предыдущем уроке). На уроке учитель учащимся предлагает провести опыты:

Опыт № 1. Водолаз тонет.

Опыт № 2. Водолаз всплывает.

Опыт № 3. Водолаз плавает на глубине.

Затем учитель предлагает учащимся объяснить, почему это происходит. Если есть затруднения, учитель предлагает сравнить силу тяжести и архимедову силу действующие на водолаза. Учащиеся приходят к выводу, что соотношение между этими силами все время меняется и объясняют, как и почему изменяется сила тяжести при проведении опытов. Результаты опытов сводятся в таблицу 3.

Тема 14. “Простые механизмы”.

Эта тема изучается в конце учебного года, когда учащиеся освоили прием сравнения, и, поэтому для сравнения различных видов простых механизмов можно применить более сложную таблицу 2.1. (Приложение 2). В ней проводится сравнение трех простых механизмов: рычага, наклонной плоскости и блока.

Заключительные уроки.

При проведении заключительных уроков в 7 классе, в конце года, целесообразно провести обучение учащихся сопоставлению физических формул и их словесных формулировок. Для этого можно применить таблицу первого типа. В данной таблице в один столбец (объект А) записывается словесная формулировка какого-то физического выражения, а в другой (объект В) – математическое выражение, имеющее тот же физический смысл. Таким образом, в зависимости от исходных данных, ученик дополняет таблицу. Подобная работа развивает умение говорить лаконично и грамотно, позволяет учителю устно или письменно проверить формальные знания ученика, активизирует мысль, подготавливает базу для дальнейшей творческой работы. Задание по таблице 1.5 (Приложение 1) готовит либо учитель либо кто-то из учеников.

Когда этот прием освоен учащимися, а ответы и вопросы на них могут придумывать многие школьники, учитель называет только тему для составления таблицы первого типа. В дальнейшем учащиеся уже сами придумывают тему, учитель только корректирует ее целесообразность для разработки. Таблицу 1.5 можно использовать как для контроля знаний учащихся по всему курсу физики 7 класса и как информационную с подробными ответами.

Полезно предложить учащимся при обобщенном повторении заполнить таблицу 3.1 (Приложение 2), в которой нужно (по обобщенным вопросам) сравнить все силы, изученные за год обучения в 7 классе. Сложность задания состоит в необходимости сравнения сразу шести сил. Можно также предложить учащимся, используя таблицу пятого типа, подобрать, изучая дополнительную литературу, различные формулировки закона Архимеда таблица 5.1 (Приложение 2). После того как учащиеся, заполняя таблицу пятого типа, соберут различные формулировки архимедовой силы, нужно проанализировать каждую из них, доведя ее смысл до уровня понимания ребенка. А затем сделать вывод, что передать физический смысл архимедовой силы можно, используя различные трактовки, каждая из которых вносит какую-то крупицу новых знаний в понимание закона в целом.

Выводы.

Прием сравнения в форме таблиц в 7 классе в основном включает таблицы 1, реже 2, 3 и пятого типов. Общее число используемых таблиц равно 20.Основная масса используемых таблиц – три четверти от общего числа – составляют таблицы первого типа. Более сложных таблиц (2-5 типа) всего одна четверть от их общего числа.

Это реализует принцип “от простого к сложному”, соответствует возрасту учащихся и их психическому развитию.