Существует огромное количество ценностей в этой жизни. Одни мы игнорируем, другим следуем, третьи презираем, четвертые.… Но среди них одна, безоговорочная для каждого человека – свобода! Никто из нас не любит навязанных действий, чуждых решений, отсутствия выбора. И особенно не любят этого дети. Учитель всегда “смотрит сверху”. Ему хорошо. Попробовал бы сам отвечать под пристальным взором. Даже если дети не говорят этого вслух, даже если они так не думают, - они все равно это чувствуют. Чувствуют несправедливость ситуации.
“Напичканный знаниями, но не умеющий их использовать ученик напоминает фаршированную рыбу, которая не может плавать”, - говорит академик Александр Львович Минц. А Бернард Шоу утверждал: “Единственный путь, ведущий к знанию, - это деятельность”.
Действительно, чтобы знания становились инструментом, а не залежами ненужного старья на задворках интеллекта, ученик должен с ним работать. Что значит работать со знанием? Говоря общими словами, это означает его применять, искать условия и границы применимости, преобразовывать, расширять и дополнять, находить новые связи и соотношения, рассматривать в разных моделях и разных контекстах.
Весьма смутно представляет сегодня школьник границы своей информированности, уж совсем в тумане – границы познания наук. Откуда ж тогда взяться любознательности, без которой всякое обучение – лишь воспитание исполнителей.
Новые взгляды, новое мышление пришли в нашу школу. Схоластические методы заучивания (а иногда и зубрежка), утомительные монологи вытесняются взаимодействием УЧИТЕЛЬ - УЧЕНИК - ИЗУЧАЕМЫЙ ПРЕДМЕТ.
Сегодняшний путь обучения это не только давать знания – но еще и показывать их границы. Сталкивать ученика с проблемами, которые он может и должен решить. Это можно сделать в рамках современной системы обучения.
Главное помнить, что ответы учащихся не могут быть неправильными, а могут быть лишь неточными: ведь они не вспоминают ранее пройденный материал, а ищут ответ исходя из определенных ситуаций.
Возникает проблема: Как в любом обучающем действии предоставлять ученику право выбора?
Цель: как поставить перед учеником простую, понятную и привлекательную для него цель, выполняя которую он волей-неволей выполняет то учебное действие, которое планирует педагог.
С чего начинается урок? С объявления новой темы. Кто объявляет тему? Учитель! Как сделать так, чтобы тему себе объявил сам ученик? Для этого нужно ненавязчиво подвести к формулировке темы самого ребенка. Я нашла несколько способов.
I. Учитель находит такой угол зрения, при котором даже обыденное становится удивительным.
Например. Тема “Плавание тел”
На столе два сосуда с водой в одном тело плавает, а в другом утонуло.
Учитель. Почему одно тело плавает, а другое утонуло?
Ученики. Плавает то, которое легче.
Учитель показывает еще один шарик такого же размера. А этот шарик будет плавать?
Ученики. Не знаем.
Учитель. А хотите узнать?
Ученики. Да.
И так сформулируем тему урока: плавание тел.
Давайте поставим цель к нашей теме урока. Из всех предложенных детьми вариантов (узнать, почему тело плавает или тонет, что влияет на способность тела плавать и т.д.), формулируем цель урока: выяснить условия плавания тела.
Построение выхода из ситуаций:
1. Выяснить, почему тела, помещенные на поверхность жидкости, ведут себя по-разному: одни погружаются глубоко, другие – незначительно, третьи – тонут?
Для решения этой проблемы используется экспериментальный метод.
Выводы:
- тело тонет, если сила тяжести больше силы Архимеда;
- тело плавает, если сила тяжести равна силе Архимеда;
- тело всплывает, если сила тяжести меньше силы Архимеда.
2. Зависит ли плавание тел от вида жидкости?
Условия формулируются через сравнение плотностей.
Вывод: чем меньше плотность тела, тем большая часть его находится над водой.
II. Перед учеником ставится простая, понятная и привлекательная для него цель. Выполняя которую он волей-неволей выполняет и то учебное действие, которое планирует педагог.
Например: тема “Параллельное соединение проводников”.
Задача. Два проводника соединены параллельно. Найти общее сопротивление проводников, если сопротивление первого проводника 4 Ом, второго – 6 Ом
Учащиеся: “мы не можем решить эту задачу т.к. не знаем формул параллельного соединения”.
Учитель: Тогда сформулируйте тему урока (Параллельное соединение проводников).
Учитель дает серию формул, среди которых есть как правильные формулы, так и неправильные. Задача группы - найти формулы параллельного соединения. Как можно определить правильную формулу? Только экспериментально.
Ребята собирают электрическую цепь параллельного соединения. Измеряют силу тока и напряжение, используя закон Ома для участка цепи, вычисляют сопротивление проводника. Методом подстановки определяют справедливость каждой формулы.
III. В начале урока учитель дает загадку (удивительный факт), отгадка к которой (ключик для понимания) будет открыта на уроке при работе над новым материалом.
Например: в начале урока детям дается загадка, отгадав которую они определят тему урока. (Тема урока “Электрический разряд”)
Сверкает, но не алмаз;
Ударяет, но не ток;
Пугает, но не привидение. (Молния)
IV. Учитель дополняет реальную ситуацию фантастикой.
1. Тема “Агрегатные состояния вещества”.
Вариант 1.
Повадился Змей Горыныч разорять деревни, да людей умыкать. Опустел край. В одном селе так и вовсе остались старики и дети…. Зимой схватил их Змей и посадил в темницу – подрастут, мол, до весны, тогда и съем. Но дети были очень смекалистые. Они подняли такой крик и визг, что потерял Горыныч покой и сон, а главное – аппетит, все восемь голов заболели. Тогда решил он обхитрить детей. “Я выпущу вас на волю - сказал он им, - если принесете мне живой воды, чтоб омолодиться. Но такое условие: чтоб воду принесли без посуды!”.
Что поделаешь – дети согласились. Где ручей подземный с живой водой – известно. Да как условие Змея выполнить?
Ответ: ребята заморозили воду в берестяном ведерке воду и принесли Змею Горынычу ледышку в форме ведра.
Вариант 2.
Задача. Дырка в трубе. Необходимо просверлить аккуратное круглое отверстие в резиновой трубке. Если сверлить сверлом трубка сплющится и отверстие получится не круглым. Если прожигать, трубка не сплющится, отверстие получится не аккуратное – обгорелые края. Как быть?
Ответ: сделать трубку временно твердой, залив в него воду и заморозив. Затем трубку заполненную льдом можно спокойно просверлить - получится аккуратное круглое отверстие.
Вариант 3.
Задача. Чем надуть корабль?
Известен способ подъема затонувших кораблей путем закачивания воздуха вовнутрь трюма. Но он требует герметизации всех мелких щелей, что очень трудоемко выполнить под водой. Как использовать этот метод подъема, но обойтись без герметизации.
Ответ: нужно закачивать не газ, а трудно твердеющую пену или легкие шарики – что-то вроде шариков для тенниса или пенопласта, конечно, понятие “шарики” условно - форма не играет роли.
И так о чем будем говорить на уроке?
Контрольный ответ: агрегатные состояния вещества.
Сформулируйте цели нашего урока.
Цель: выяснить, почему вещество может находиться в разных агрегатных состояниях.
Работа в группах: сравнивают строение твердых, жидких и газообразных тел.
И делают вывод о свойствах жидкостей, газов и твердых тел.
V. Введение в теорию учитель осуществляет через практическую задачу, полезность решения которой очевидна ученикам.
1. Тема. “Плотность вещества”.
Ученики еще не знакомы с понятием “плотность”. Группам раздаются куски пластилина с указанием измерить массу и объем как можно точнее. У каждой группы - свой кусок, отличающийся величиной. Оп мере выполнения работы группы заносят результат в таблицу.
| Группы | |||
| 1 | 2 | 3 | |
| Масса в граммах | 22 | 42 | 50 |
| Объем в сантиметрах кубических | 15 | 30 | 5 |
Учитель предлагает найти соотношение между величинами массы и объема.
Группы работают: прибавляют. Отнимают. Делят. Наконец возникает смутная догадка: масса пластилина, деленная на его объем дает число примерное одинаковое у всех групп. Вот теперь учитель вводит понятие “плотность”. Теперь оно будет осознано как научное понятие, а не просто величина, зачем-то выдуманная умными дяденьками.
2. Вход в тему “Испарение жидкости”
Учитель прохладительные напитки должны быть всегда холодными. Хорошо. Если рядом холодильник, а если в походе? Да еще в пустыне? Задача разработать самоохлаждающую банку.
Цель: выяснить, при каких условиях банка будет самоохлаждаться?
Что предлагали дети:
- воспользоваться термосом;
- потерпеть до водоема и охладить в реке;
- всем дружно дуть на сосуд с водой ит.д.
Лучшим способом был признан следующий: если в отсек банки вмонтировать капсулу с легковоспламеняющейся жидкостью, то достаточно ее раздавить, жидкость начнет быстро кипеть, отнимая тепло у содержимого жидкости. (Такие банки выпускает фирма “Фил Кан Индастри”. США. За 90 секунд температура напитка понижается на 20-25 градусов.)
3. Резонанс.
Учитель начинает урок с вопроса: почему электрическая гитара, в отличие от акустической, может иметь любую, даже весьма причудливую форму корпуса? И демонстрирует свой вопрос показом нескольких картинок с гитарами популярных рок-музыкантов.
4. Практическая работа. Как определить размер маленькой частицы?
(Выполнение задания является подготовкой к лабораторной работе “Определение размеров малых тел”). Учащимся выдается любое мелкое зерно (около 20 штук). Задача. Определить размер одного зерна. В результате мозгового штурма определяется следующий метод измерения:
1. Выделить ряд точек зерна.
2. Измерить длину ряда L.
3. Подсчитать число частиц N.
4. Рассчитать размер частиц по формуле L/N
5. Закон Архимеда.
Начало урока. Задача: кирпич в ванне.
В ванну с водой бросили кирпич. Как изменится уровень воды в ванне.
Ситуация описанная в задаче не однозначна и распадается как минимум на три:
- уровень воды в ванне низкий, вода не покрывает кирпич;
- уровень воды таков, что она будет переливаться через край;
Уровень воды “обыкновенный”.
Теперь мы получили три задачи, каждая из них имеет решение. Учащиеся сами дополняют условие необходимыми для численного расчета данными (плотность воды и кирпича, геометрические размеры…). Выполняя различные расчеты, ученики приходят к выводу, что на тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила равная весу вытесненной воды. (Закон Архимеда)
VI. После нескольких наводящих предложений дети сами определяют тему урока.
1. Тема. “Строение вещества”.
Учитель. Назовите вещества, из которых сделаны эти тела (указывает на лед, воду в стакане, пар над горячей водой).
Учащиеся. (Воспроизводят соответствующие формулировки). Вещество, из которого состоят лед, вода в стакане и пар, - вода.
Учитель. Вещество одно и тоже, а тела - одинаковые?
Учащиеся. Нет, лед – твердое тело, вода – жидкость, пар – газ.
Учитель. Что нужно знать, чтобы определить каким будет тело?
Учащиеся формируют тему урока. “Строение вещества”.
“Создание” нового знания:
Учитель. Как вы думаете, как можно “заглянуть” внутрь вещества?
(Учащиеся высказывают свои соображения)
В результате совместной деятельности с учителем учащиеся намечают следующий план действий для изучения свойств тел:
- пофантазировать и придумать, что должно находиться внутри и что должно там происходить, что бы тела обладали именно такими свойствами;
- проверить свои предположения фантазии.
Учитель. На доске записывает “свойство”, “Предположим, что внутри”, “Проверка гипотезы”.
Учитель. Показывает опыты:
- нагревает воду на плитке. Вода поднимается по трубочке;
- нагревает металлический шарик, он не проходит в кольцо.
В результате коллективной работы групп получили опорный конспект урока.
2. Физика и биология. Бинарный урок по теме: “Испарение”
Учитель: “Почему африканский слон имеет большие уши?”
Предположения детей:
- когда жарко он ими все время обмахиваются (Что делает с ушами слон, когда ему холодно?);
- уши слона пронизаны густой сетью кровеносных сосудов. Горячая кровь отдает тепло воздуху и возвращается в тело слона на несколько градусов холоднее. (А какая нормальная температура у слона?)
Вывод: это своеобразный холодильник животного.
3. Организация деятельности учащихся по созданию знания о строении вещества.
Учитель. В процессе исследования могут возникать познавательные задачи, которые решаются иначе. Например, нас интересует: почему вещество сжимаемо? Ответить на этот вопрос с помощью эксперимента невозможно. Нужно этот ответ придумать. Вот я прошу вас придумать объяснения наличия у вещества свойства сжимаемости. Объединяйтесь в группы по четыре человека и попытайтесь это сделать. На работу вам две минуты… (ученики работают).
Какие объяснения предлагаются?
Ученик 1. Наша группа ничего не придумала.
Ученик 2. Наша группа считает, что сжимаемость вещества можно объяснить тем, что вещество состоит из частиц, между которыми есть промежутки. Когда вещество сжимают, промежутки между частицами уменьшаются.
Ученик 3. Мы не смогли придумать объяснение, но, послушав А…, решили, что с таким объяснением можно согласиться.
Учитель. Итак, поставлена познавательная задача: почему вещество сжимаемо. Запишите ее в тетрадь. Одна из групп высказала гипотезу, т.е. предположение о том, что вещество состоит из частиц, между которыми есть промежутки. Запишите. Гипотеза: вещество состоит из частиц, между которыми есть промежутки. Гипотезу нужно обязательно проверять. Давайте разработаем метод проверки гипотезы. Ученые чаще всего пользуются методом предсказания. Суть этого метода в том, что бы предсказать какое- либо явление, которое обязательно должно существовать, если гипотеза верна, и которое можно воспроизвести в эксперименте. Давайте предскажем какое-либо явление, считая, что вещество действительно состоит из частиц, между которыми есть промежутки. Попробуйте поразмышлять в группах. На работу вам две минуты.… Какое явление вы предсказали?
(Ученики молчат).
Учитель. Да, это очень трудно – предсказать явление. Но в таких ситуация всегда удобно использовать жизненный опыт. Скажите, мы в жизни имеем дело с веществами, состоящими из частиц, между которыми есть промежутки?
Ученик. Да, конечно. Это крупы или сахарный песок, или обычный речной песок, или пыль, соль и др.
Учитель. Прекрасно. Теперь представьте себе, что я насыпаю в этот узкий сосуд немного гороха (насыпает в мензурку), а сверху насыпаю пшена. Сыплю так осторожно, чтобы пшено располагалось поверх гороха. Теперь отметим суммарный объем. (Отмечают). Скажите, будет ли иметь такой же объем смесь гороха и пшена?
Ученик. Мне кажется, что смесь гороха и пшена будет иметь меньший объем – ведь пшено расположится между горошинами.
Учитель. Проверим это (проводит опыт, хорошо перемешивая пшено и горох). Какой результат мы получили? Действительно, тот, который мы ожидали. Так какое же явление мы можем предсказать, опираясь на жизненный опыт и считая, что вещество состоит из частиц, между которыми есть промежутки?
Ученик. Я знаю. Надо взять два разных вещества, привести их в соприкосновение, зафиксировать их суммарный объем. Потом хорошо перемешать и посмотреть, получился ли объем смеси меньше их суммарного объема. Если да, то можно считать, что наша гипотеза верна.
Учитель. Есть другие мнения? Тогда давайте спроектируем экспериментальную установку для воспроизведения предсказанного явления. В каком состоянии целесообразно взять вещество для эксперимента?
Ученик. Целесообразно взять жидкости, так как их легко перемешивать.
Учитель. Итак, берем воду, чуть-чуть подкрашиваем ее и наливаем в тонкую трубку. Почему нужно взять в качестве сосуда трубку?
Ученик. Я думаю, что так заметнее будет изменение объема смеси.
Учитель. Совершенно верно. Теперь поверх воды осторожно наливаем спирт. Отмечаем суммарный объем воды и спирта. Теперь трубку закрываем и начинаем перемешивать обе жидкости.…Теперь посмотрим, какой же результат мы получили?
Ученик. Объем смеси воды и спирта оказался меньше их суммарного объема.
Учитель. Можем ли мы сказать, что наша гипотеза верна?
Ученик. Но как мы можем сказать по результату одного только опыта? Мне кажется, нужна серия экспериментов. И если каждый раз мы будем получать один и тот же результат, то только в этом случае можно сказать, что гипотеза верна.
Учитель. Молодец. Ты уяснил самое главное: ни одно общее суждение не может быть сформулировано по результатам одного опыта. Однако у нас нет возможности проводить серию экспериментов. Поэтому мы воспользуемся результатами опытов ученых, искавших ответ на такую же познавательную задачу. Были проведены опыты с различными жидкостями, и во всех экспериментах были получены однотипные результаты. Учитывая это, скажите, верна ли наша гипотеза о строении вещества?
Ученик 1. Верно. Вещество состоит из частиц, между которыми есть промежутки.
Ученик 2. Мне неясно, почему, экспериментируя только с жидкостями, мы делаем вывод обо всех веществах. Мне кажется, что так нельзя.
Учитель. Молодец. Этого действительно нельзя делать. Но как же быть с веществом в твердом и газообразном состояниях? Ведь с ним нельзя провести такие же эксперименты? (ученики молчат). Наверное, могут быть предсказаны другие явления, которые должны обязательно происходить с веществами в твердом и газообразном состояниях, если они, состоя из частиц, между которыми есть промежутки. Этим мы займемся позже. А пока будем считать, что вещества состоит из частиц, между которыми есть промежутки. Дома вы попытайтесь выделить действия, которые мы выполняли при поиске ответа на вопрос: почему вещество сжимаемо?
VII. Мнемонические формулировки, стихи и др.
Масса и инертность
Знаю с седьмого класса:
Главное для тела – масса,
Если масса велика,
Жизнь для тела нелегка:
С места тело трудно сдвинуть,
Трудно вверх его подкинуть,
Трудно скоро изменить.
Только в том кого винить?
Заболело что-то тело?
Физик-врач взялся за дело.
Не виновна ли поверхность?
Нет, болезнь в другом – инертность,
В массе виден корень зла.
Трение
Может ли трение
Дать ускорение?
Может, и как!
Да, но ведь трение
Против движения,
Это же факт!
“Да, но здесь сила
Имеет значение”, -
Скажет мастак.
Значит, и трение
Даст ускорение:
Сменим лишь знак!
В.С.Чикин
Физический практикум
Умело ограненный алмаз становится бриллиантом. Хорошая форма позволяет ему играть всеми цветами радуги, делая привлекательным. Но форма нужна не только алмазу. Хорошая форма для коллективного познания – деловые игры. Деловые игры моделируют реальную производственную, научную или иную “взрослую” деятельность. Конечно, физический практикум стоит проводить как деловую игру.
Примерные темы для деловой игры на физическом практикуме.
1. Лестницы, особенно каменно-цементные, очень опасны в гололед. Предложите идеи, которые позволят уменьшить травматизм.
2. Предложите обувь, в которой не опасно ходить в гололед.
3. Гололед – причина огромного числа автомобильных аварий. Предложите способы уменьшения аварийности.
3. Как Робинзону спустить к морю тяжелую лодку?
4. В одном из музеев установлены старинные часы, которые ходят без подзаводки уже два столетия. Как это возможно? Предложите максимум вариантов.
5. Рассмотреть устройство и принцип действия работы детских игрушек с точки зрения законов физики.
5. Предложите конструкцию вездехода для незнакомой планеты.
6. Господа научные сотрудники! Наша фирма изготавливает резиновые шнуры. Перед вами стоит задача: исследовать, как зависит эластичность резины от различных факторов – мелких механических повреждений, проколов, влажности окружающей среды и даже наличия электрических и магнитных полей.
Вам предстоит разработать серию экспериментов. Результаты экспериментов должны быть предоставлены в удобном виде.
Что нужно учесть при проведении деловой игры:
- не давать тему которая требует глубоких специальных знаний;
- принимать все предложения участников, ими обоснованные, а не только свой контрольный ответ;
- не вмешиваться в работу группы на рабочих этапах.
Конкурс на лучшую шпаргалку. (Ученик составляет авторский опорный конспект всей ранее изученной темы).
Заключение
Один из самых распространенных вопросов, который задают учителю современные школьники, - для чего нужно изучать предлагаемую тему (предмет), каким образом эти знания могут им пригодиться в жизни, в будущей работе. От того, насколько ярко и квалифицированно учитель ответит на этот вопрос, зависит учебная мотивация ребят, их интерес и желание осваивать материал. Говорят: человек делает работу, а работа делает человека. Плохая методика ограничивает рост личности, ставит преподавателя в сложное положение, не столько снимает проблемы, сколько добавляет их. Хорошая методика развивает не только детей, но и самого учителя, делает работу приятной и успешно – результативной. Я, безусловно, не претендую на новизну всех выше изложенных приемов. Многие из них известны. В определенном смысле эти приемы совокупное творчество всех учителей. Я лишь показала, каким образом я применяю эти приемы в своей работе.
Что дают новые приемы обучения мне и моим ученикам?
1. Новые технологии обучения не отбрасывают преподнесение информации ученикам. Просто меняется роль информации.
2. В процессе проблематизации обеспечивается внутреннее принятие учащимися цели предстоящей деятельности.
3. Наблюдается внутренние позитивные личностные изменения ребенка в процессе обучения
4. Третья часть учащихся научилась организовывать собственную учебно-познавательную деятельность.
Литература
Альтов Г.И тут появился изобретатель. – М. Дет, лит. 1989.
Березина В.Г. Детство творческой личности. – СПБ изд-во Буковского. 1995.
Викентьев И.Л. Основы ТРИЗ в примерах и задачах. – Новосибирск. 1992
Гин А. Приемы педагогической техники. – ВИТА, Москва. 2002.
Элотин Б.Л. Изобретатель пришел на урок – Кишинев. 1989.
Камин А.Л. Физика своими силами – ННМЦ. 1996.