Стремление учителя физики добиться максимальной эффективности работы каждого ученика в условиях неоднородного класса приводит к необходимости применения специальных педагогических приемов. Одним из таких приемов является использование последовательности базовой, тренировочных и тестовых задач.
Базовая (типовая) задача берется за основу изучаемой формулы. Полное (словесное) условие задачи строится по алгоритму: «Найти, если известно». Известные данные обладают избыточностью. Она позволяет повторить старые связи и разнообразить деятельность продвинутых учеников. Рассмотрим пример базовой задачи. Текст ее условия проектируется на экран. <Презентация1. Слайд1>.
Найти плотность ρ вещества, если известно, что параллелепипед из этого вещества имеет массу m = 20 г, объем VТ = V = 5 см3 , высоту h = 2,5 см и длину l = 2 см, а начальный объем VНводы в мензурке равен (28 ± 0,5) см3.
Условие тренировочной задачи предлагается на картинке <Cлайд2>. Чтобы не смешивать данные двух задач, сведения слайда 2 записываются учащимся внизу страницы под горизонтальной чертой.
Информация базовой и тренировочных задач является отправной точкой для дальнейших действий школьника. Она позволяет ученику определить объем работы, который ему предстоит выполнить.
Цель такой организации материала заключается в том, чтобы сформировать у школьника умение планировать учебную деятельность, опираясь на адекватную оценку своих возможностей.
Слово «плотность» и соответствующую формулу ρ =m / V учащиеся находят в учебнике. Постоянное обращение к оглавлению в процессе учебного года помогает систематизировать материал. Решение задачи приводится на слайде 3.
Описание физической ситуации сопровождается соответствующими иллюстрациями. На основании материала прошлых уроков ученики создают картинки, дополняющие решение задачи <Слайд4, Слайд7, Слайд8>. На рисунок выносятся все числа из условия задачи и ее ответа <Cлайд4>.
Темп работы на данном этапе урока задают обучаемые первой группы. После ряда самостоятельных попыток они, в первую очередь, нуждаются в помощи. Под руководством преподавателя проговаривается полное условие. Особое внимание уделяется написанию и произношению новой буквы ρ. Самые слабые ученики оформляют свои рассуждения на доске.
Опираясь на слайд 3, учитель объясняет формулу плотности и решение задачи. По таблице плотностей учащиеся определяют, что тело сделано из корунда. Типовой рисунок результата взвешивания <Cлайд4> был разобран на прошлых уроках.
Первую группу обычно составляют ученики, которым тяжело систематически работать самостоятельно. Для оправдания своей бездеятельности они часто используют аргументы типа: я ничего не понимаю. Контраргументом ложного утверждения является предложение только повторить операции, разобранные с преподавателем, а понимание приходит в процессе постоянной самостоятельной работы. Такие операции входят в оформление решения любого задания: полное условие, краткое условие, поясняющая картинка, подстановка чисел в формулу со словесными пояснениями, ответ.
Прослушав основное объяснение, ученики первой группы переходят к тренировочным заданиям. Они обычно выбирают только первые два числа из ряда данных, которые предложил преподаватель <Cлайд2>. Таким учащимся привычнее работать по разобранной на уроке схеме ρ =m / V . Для слабоуспевающих учеников характерна установка на воспроизведение изученного алгоритма решения при замене отдельных цифр.
Следующий этап их работы начинается с записи двух физических величин краткого условия <Cлайд2>. По известному алгоритму составляется полное условие: Найти плотность ρ вещества, если известно, что тело из этого вещества имеет массу m = 54 г и объем VТ= V = 20 см3 . Далее следует использование новых цифр, но в старой конструкции <Слайд12, Слайд13, Слайд14>.
Путем постоянного повторения формулы ρ =m / V происходит формирование и закрепление новых связей: название физической величины «плотность», ее буквенное обозначение ρ и единица измерения, в частности, г / см3 .
Вторая группа учеников обычно быстро решает основную часть базовой задачи. Она оперативно находит формулу в учебнике. Без труда подставляют в формулу нужные числа. После этого внимание продвинутых учащихся переключается на возможность усложнения учебной деятельности.
Для второй группы характерна установка на творческий подход к условию задачи. Активные учащиеся пытаются использовать в решении всю известную им информацию.
Знание формулы объема параллелепипеда V= Sh позволяет найти им площадь основания S=V/h . По известной площади S = 2см2 и длине l =2 см прямоугольника находится его ширина b <Cлайд5>. Все числовые данные выносятся на рисунок <Cлайд7>.
Наиболее продвинутые ученики идут еще дальше. Вспоминая предыдущие уроки, они находят конечный объем воды VК= VН+ VТ в мензурке с телом <Cлайд6>. Умение работать с погрешностями <Cлайд6> позволяет им правильно показать деления на измерительном приборе <Cлайд8>.
Для дополнительной части задания изменяется последовательность оформления решения. Акцент смещается на темп и качество вычислений.
Словесное сопровождение математических операций записывается в итоговой части оформления решения <Слайд9, Слайд10>. Вполне допустимо, что некоторые ученики не успевают дойти до этого этапа.
При словесном сопровождении используется постоянно повторяющаяся конструкция: «Искомая физическая величина есть отношение одной физической величины к другой физической величине». Например, на слайде 9 показано, что площадь S параллелепипеда равна отношению объема V тела к его высоте h .
Оценив состояние работы лучших учеников, преподаватель выбирает момент для объяснения более сложной части базового задания. Он комментирует соответствующие слайды 5-10. Для слабых учеников такая информация дается в ознакомительном плане. Повторная проекция слайда 2 на экран говорит об окончании работы класса с базовой задачей <Cлайд11>.
Переходя к тренировочным заданиям, учащиеся второй группы стремятся к максимальному использованию исходных данных <Cлайд15>. Они дают полное описание физической ситуации: «Найти плотность ρ вещества, если известно, что параллелепипед из этого вещества имеет массу m = 54 г, объем VТ= V = 20 см3 и площадь S = 5 см2, а конечный объем VКводы в мензурке равен (50 ± 2,5) см3 ».
Оформление решения дополнительной части тренировочных заданий аналогично работе продвинутых учеников с базовым заданием <Слайд16 – Слайд21>. Возможен альтернативный вариант словесного сопровождения: «Искомая физическая величина равна частному от деления одной физической величины на другую физическую величину». Например, на слайде 20 показано, что плотность ρ равна частному от деления массы m тела на его объем V.Отдельные пояснения только уточняют смысл основной фразы. В частности, указывается на плотность того вещества, из которого состоит тело <Cлайд20>.
Оценить результат своей деятельности и записать его в тетрадь предлагается самим школьникам ближе к концу занятия. Учитывается объем и качество выполнения домашнего задания, результаты тестирования в первой трети урока и работа над новым материалом в последние две трети урока. Преподаватель, проходя по классу, ставит под отметкой отдельных учеников свою подпись и переносит эти данные в журнал.
Объем и содержание домашнего задания определяются самим учеником и его родителями. Тем не менее, обучаемые любой группы должны оформить одну или две тренировочные задачи. Все, что они не успевают сделать в классе, остается на дом. Такая установка создает заинтересованность ученика выполнить домашнее задание на уроке.
Тестовые задания предлагаются учащимся на следующем или более отдаленных от этого уроках <Презентация2>. Работа начинается с переписывания краткого условия <Cлайд1>.
Школьники должны догадаться, что нужно поставить вместо вопросительного знака. Возрастает также разнообразие операций с формулой. Например, чтобы вычислить массу, необходимо преобразовать выражение ρ =m / V .
Ученики первой группы обычно выбирают упрощенный вариант. В этом случае полное условие записывается так: «Найти массу m тела, если известны его плотность ρ= 7 г / см3 и объем V = 6 см3».
Оформившие решение слабые ученики поднимают руку, чтобы преподаватель оценил результат их деятельности. Проекция слайдов 2-4 позволяет проверить качество работы. Затем такие школьники пытаются выполнить более сложный вариант.
Ученики второй группы, как и в случае тренировочных задач, стремятся в полном объеме использовать данные краткого условия. Они также опираются на сведения из таблицы плотностей. На слайде 6 показана формулировка полного условия:«Найти массу m чугунного цилиндра, если известны его высота h = 0,5 см и радиус r = 2 см окружности основания, а число π приблизительно равно 3».Решение задачи показано на слайдах 7-10.
При словесном сопровождении используется другая повторяющаяся конструкция: «Физическая величина есть произведение одной физической величины на другую физическую величину». Например, на слайде 3 показано, что масса m тела равна произведению плотности ρ на его объем V.
Новизна предлагаемого подхода заключается в применении последовательности базовой, тренировочных и тестовых заданий. В каждом случае ученикам предоставляется возможность самим выбирать степень трудности и объем изучаемого материала. Такая возможность обеспечивается построением условия задачи, в котором представлены как основные, так и вспомогательные для данной темы данные.