Кафедра теоретической физики и методики преподавания физики “Качественные задачи в школьном курсе физики”
Скачать 441.38 Kb.
|
Карельский Ордена “Знак почета” государственный педагогический университет Кафедра теоретической физики и методики преподавания физики “Качественные задачи в школьном курсе физики”Дипломная работа Выполнила: студентка 553 группыФМФ Зайцева Н.В. Научный руководитель: зав. каф.,доцент, кандидат педагогических наук Янюшкина Г.М. Петрозаводск 2002 Содержание : Стр. Введение.......................................................................................................... Глава 1. Качественные (логические) задачи по физике, их классификация и назначение. 1.1 Значение качественных задач при обучени физике……….....…....... 1.2 Понятие качественной задачи в школьном курсе физики……........... 1.3 Виды качественных задач по физике…………………………............... Глава 2. Структура деятельности учащихся по решению качественных задач по физике на примере темы “Давление твердых тел, жидкостей и газов”. 2.1 Структура деятельности учащихся по решению качественных задач................................................................................................................. 2.2 Способы решения качественных задач……………………………....... 2.3 Организация деятельности учащихся по решению качественных задач................................................................................................................. 2.4 Качественные задачи по теме “Давление твердых тел, жидкостей и газов” и их диагностика……………………………….................................. Заключение…………………………………………………………………...... Литература…………………………………………………………………...... Приложения………………………………………………………………….... Введение. Необходимым элементом учебной работы по физике является решение задач. Задачи дают материал для упражнений, которые требуют применения физических закономерностей к явлениям, протекающим в тех или иных конкретных условиях. Поэтому, можно сказать, что задачи имеют большое значение для конкретизации знаний учащихся, для привития им умения видеть различные конкретные проявления общих законов. Без такой конкретизации знания остаются книжными и не имеют практической ценности. Для учебного процесса одной из главных является проблема требований к подготовке учащихся, в решении которой находят отражение общественные представления о задачах образования. В соответствии с общими задачами обучения и развития к уровню подготовки выпускника основной школы предъявляются три группы требований: 1) освоение экспериментального метода научного познания; 2) владение определенной системой физических законов и понятий; 3) умение воспринимать и перерабатывать учебную информацию. Решение задач по физике способствует приобщению к самостоятельной творческой работе, приучает анализировать изучаемые явления, помогает глубже проникнуть в их сущность, знакомит с методами моделирования физической ситуации, способствует политехническому образованию школьников и играет важную роль в профессиональной ориентации. В процессе решения задач ученики непосредственно сталкиваются с необходимостью применять полученные знания по физике в жизни, глубже осознают связь теории с практикой. Наиболее четко это отражается при решении качественных задач. Все выше изложенное определяет актуальность исследования. В связи с этим, определили цели дипломной работы: - проанализировать имеющуюся методическую, учебную и научно-популярную литературу об использовании качественных задач в процессе обучения физике, - провести контент-аналитическое исследование определения качественной задачи и на его основе сконструировать определение, отвечающее современным взглядам на методику. Для достижения целей выделили следующие задачи: 1) выяснить значение качественных задач; 2) на основе метода контент - анализа получить более общее определение качественной задачи; 3) выявить виды качественных задач; 4) рассмотреть дидактические возможности использования качественных задач на примере темы “Давление твердых тел, жидкостей и газов”; 5) исследовать учебники 7-го класса на предмет наличия в них качественных задач. Прежде чем переходить к рассмотрению качественных задач, необходимо выяснить значение качественных задач в школьном курсе физики, а затем определить, что понимают под качественной задачей. Глава 1. Качественные (логические) задачи по физике, их классификация и назначение. 1.1. Значение качественных задач при обучении физике Качественные задачи играют важную роль в формировании физических понятий. При уточнении содержания и дифференцировки понятий им принадлежит ведущая роль. По мнению Усовой А.В. и Тулькибаевой Н.Н., достигается это благодаря тому, что при их решении внимание учеников не отвлекается математическими расчетами, а полностью сосредоточено на выявлении существенного в явлениях и процессах, на установлении взаимосвязи между ними. Метод решения этих задач, заключающийся в построении логических умозаключений, основанных на физических законах, служит прекрасной школой мышления, вырабатывает отчетливое понимание сущности физических явлений и их закономерностей, учит школьников практическому применению знаний, воспитывает правильное отношение и к расчетным задачам, и приучает начинать решение любой физической задачи с анализа ее физического содержания[21]. Качественные задачи по физике способствуют углублению и закреплению теоретических знаний учащихся. Приближая изучаемую теорию к окружающей жизни, они повышают интерес учащихся к предмету, способствуют развитию наблюдательности, а также поддерживают активное восприятие учащихся материала в течение всего урока[36]. Качественные задачи по физике важны при усвоении содержания понятия, его существенных признаков. Но они немало важны в процессе усвоения метода анализа явлений природы. Известно, что решение любой задачи начинается с анализа конкретного явления, поэтому так велика роль качественных задач в уебном процессе по физике. Проанализируем соотношение качественных и количественных задач в упражнениях по физике в различных классах ( см. Приложение, рис. 2). Проведя анализ можно сказать, что в курсе физики 7-8 классов они составляют основную часть, в учебнике физики 9 класса почти отсутствуют и появляются в 10-11 классах. Качественные задачи дают возможность за короткое время выяснить физическую сущность рассматриваемого вопроса, для чего иногда другие типы задач менее эффективны[15]. Невозможно решить качественные задачи формально. Поэтому они являются хорошим средством борьбы с формализмом в знаниях учащихся. Небольшие по объему и разнообразные по содержанию качественные задачи способствуют накоплению учащимися фактического материала. При решении качественных задач требуется анализ физической сущности явления, поэтому правильное решение учеником качественной задачи свидетельствует о понимании им изученного материала[21]. Качественные задачи предоставляют учителю возможность ввести упражнения в те разделы курса физики средней школы, которые рассматриваются преимущественно только с качественной стороны (например, гидродинамика, электромагнетизм, электрический ток в газах и вакууме, волновая оптика и др.). Решение качественных задач служит прекрасным средством улучшения качества урока, устранения абстрактности в преподавании, а также приемом углубления, закрепления и проверки знаний и навыков учащихся и важным средством улучшения внешкольной и внеклассной работы[36]. Таким образом, из всего выше сказанного можно сделать вывод, что решение качественных задач способствует формированию у школьников физических понятий, развитию логического мышления, смекалки, творческой фантазии, умения применять теоретические знания для объяснения явлений природы, быта и техники, а также расширяет технический кругозор учащихся и подготавливает их к практической деятельности. Поэтому упражнения на только что изученный материал лучше всего начинать с рассмотрения качественных задач. 1.2 Понятие качественной задачи в школьном курсе физики В отечественной методической литературе по физике качественные задачи появились свыше 200 лет назад. Однако до сих пор среди методистов - физиков нет единодушного мнения об их наименовании и определении. В литературе часто встречаются различные названия этих задач: “логические задачи”, “физические задачи”, “практические вопросы”, “вопросы на соображение”, “хитрые вопросы”, “качественные вопросы”, “устные вопросы”, “проверочные вопросы” и другие. Такое разнообразие наименований свидетельствует о разносторонности методических достоинств задач данного типа, поскольку каждое из названий отражает какую-нибудь одну их сторону [21]. Поэтому все приведенные выше названия приблизительны. В дипломном исследовании мы будем пользоваться термином “качественная задача”, так как он подчеркивает главную особенность всех задач такого типа – при их решении внимание учащегося акцентируется на качественной стороне рассматриваемого физического явления, свойств тела, вещества, процесса и т. п.. Но и этот термин не совсем точен, так как некоторые качественные характеристики явления находят свое объяснение в соответствующих количественных соотношениях. В качественной задаче по физике для разрешения ставится проблема, связанная с качественной стороной физического явления. Центр тяжести в таких задачах переносится на логическое решение, которое осуществляется на основе применения физических законов, соотношений между физическими величинами, известных фактов. Математические действия при решении задач данного типа не применяются, но ссылки на них допускаются. Следует отличать качественные задачи от вопросов при проверке формальных знаний, вопросы не вскрывают насколько глубоко и сознательно учащийся овладел знаниями (например, что называется ампером? Как формулируется закон Ома?). Целью вопросов при проверке формальных знаний учащихся является закрепить формальные знания учащихся: ответы на такие вопросы в готовом виде имеются в учебниках, и ученик должен лишь только вспомнить их. Эти вопросы не требуют от учащихся особой работы мысли, сообразительности, а лишь знания основных положений. При решении качественных задач от учащихся требуется проявление самостоятельности мысли и суждения, умение разбираться во взаимосвязи явлений и делать верные логические умозаключения и выводы. В качественной задаче ставится такой вопрос, ответ на который ученик должен составить сам, синтезируя данные условия задачи и свои собственные знания по физике [13]. После того, как мы определились в названии, проведем контент-аналитическое исследование определения качественной задачи и сконструируем на его основе определение, отвечающее современным взглядам на методику. Но для начала выясним, что собой представляет метод контент-анализа. Контент-анализ (анализ содержания) является одним из методов изучения документов, используемый в различных исследованиях [8]. Слово “контент” (содержание) имеет отношение к словам, рисункам, символам, понятиям, темам или же иным сообщениям, которые могут быть объектом коммуникации [40]. Слово “анализ” (разложение, расчленение) можно определить как процесс расчленения целого на части. И анализ неразрывно связан с синтезом [16]. Контент-анализ - это перевод в количественные показатели массовой текстовой информации с последующей статистической ее обработкой. Ее основные операции были разработаны американскими социологами Х. Лассузллом и Б. Берельсоном [40]. Специфика контент-анализа по содержанию с другими методами исследования содержания документов заключается в том, что его процедура предусматривает подсчет частоты и объема упоминаний тех или иных смысловых единиц исследуемого текста. Задача, решаемая методом контентного анализа, укладывается в достаточно простую и очевидную схему: “Кто сказал, что сказал”. Полученные, таким образом, количественные характеристики текста дают возможность сделать выводы о качественном содержании документа. В связи с этим метод контент-анализа нередко обозначает качественно-количественный анализ документов [8]. Таким образом, целью контент-анализа является постижение внетекстовой реальности, т.е. на основе документа, его анализа исследователи делают выводы о реальных объектах. В процессе контент-аналитического исследования были взяты различные определения качественных задач, высказывания по поводу их решения. После анализа всех документов были выделены единицы-признаки отбора - определения качественной задачи: 1) качественная задача – это задача, для решения которой не требуется никаких вычислений. 2) качественная задача – это задача, при решении которой внимание учащихся акцентируется на физической сущности рассматриваемых явлений, процессов. По мере исследования заполнялась шифровальная карточка (см. Приложение, табл.1). Из всего многообразия предложенных определений качественных задач наиболее полным является определение, которое предлагают методисты-физики Усова А.В. и Тулькибаева Н.Н.: Качественная задача – это задача, при решении которой внимание учеников не отвлекается математическими расчетами, а полностью сосредоточено на выявлении существенного в явлениях и процессах, на установление взаимосвязи между ними [24]. Применительно к данному определению качественной задачи мы сопоставили его с определением задачи, которое составили Усова А.В. и Тулькибаева Н.Н. на основе анализа различных формулировок понятия задачи [37, с. 6]. На основе этих двух определений мы сконструировали наиболее общее с методической точки зрения определение качественной задачи и оно представляется нам таковым: Качественная задача- это ситуация, требующая от учащихся мыслительных и практических действий на основе использования законов и методов физики, при решении которой внимание учащихся не отвлекается математическими расчетами, а полностью сосредоточено на выявлении существенного в явлениях и процессах, на установление взаимосвязи между ними. Качественные задачи очень важны при усвоении учащимися содержания понятия, его существенных признаков. Но они немаловажны и в процессе усвоения метода анализа явлений природы. Известно, что решение любой задачи начинается с анализа конкретного явления, поэтому так велика роль качественных задач в учебном процессе по физике [37]. В ряде разделов курса физики 7-8 классов, где отсутствуют математические формулы, решение качественных задач является самым распространенным видом упражнений по физике. Поэтому мы провели исследование школьных учебников физики 7 класса на предмет наличия в них качественных задач. По мере исследования заполнялась табл. 2. Результаты исследования были представлены в виде столбчатой диаграммы (см. Приложение, рис.1). В результате этого исследования мы пришли к выводу, что доля качественных задач от всего количества задач, предложенных в учебниках, составляет приблизительно 1/3. 1.3. Виды качественных задач по физике Качественные задачи весьма разнообразны по тематике, содержанию и сложности. Их можно классифицировать по различным признакам [37, с.11]. Рассмотрим некоторые классификации качественных задач. Классификация Оноприенко О.В. по способу задания [21]:
Классификация Усовой А.В. и Тулькибаевой Н.Н. по характеру проблемы [37]:
Классификация Усовой А.В. и Тулькибаевой Н.Н. по содержанию условий и требований [37]:
Классификация Каменецкого С.Е. и Орехова В.П. по сложности [15]:
Классификация Сосновского В.И. [ 35 ]:
Все задачи типа «чёрный ящик» могут быть отнесены к рассматриваемому виду задач. Классификация Низамова И.М. [22]:
механизмов и машин, передачи и преобразования энергии, технологии промышленного и сельскохозяйственного производства, средств управления, умению применять физические знания к объяснению действия технических объектов. Решая такие задачи, учащиеся глубже и прочнее усваивают изученные физические понятия, явления и их закономерности, получают сведения о новых достижениях и проблемах науки и техники, о специфике некоторых профессий, а также сознательно приобретают трудовые навыки. Классификация Разумовского В.Г. [32 ]:
Классификация Н.К. Михеева, О.В. Оноприенко О.И. Цветкова по дидактическим целям, преследуемым в учебном процессе [21]:
оказываются в условиях проблемной ситуации, которую преобразуют путем переформулирования задачи. Задачи такого типа могут быть сформулированы как вопросы, возникающие при изучении нового учебного материала, решение которых требует привлечения только что усвоенных знаний.
постановке к тем, с которыми человек встречается в практической деятельности, в том числе и исследовательской. Творческими эти задачи названы условно, так как решая их, учащиеся делают открытие или изобретение для себя, т. е. новизна носит субъективный характер. Творческие задачи активизируют учебный процесс. Учащиеся воспринимают новый материал не для того, чтобы изложить его учителю при ответе в том же виде, а для того, чтобы использовать его на практике: сконструировать прибор, объяснить физическое явление. В результате у учащихся вырабатывается правильное отношение к предмету - заинтересованность в действительных знаниях. Не трудно заметить , что все предложенные выше виды качественных задач перекликаются между собой и резкой грани между этими типами задач нет. В зависимости от способа классификации одни и те же качественные задачи относятся к различным группам. В связи с этим нельзя рассматривать определенно какую-либо одну классификацию качественных задач в отдельности, так как она будет не совсем полной, а следует пользоваться различными классификациями этих задач в совокупности. |
Добавить в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Работа выполнена на кафедре теоретической физики и методики преподавания физики факультета физики и электроники | | «Электродинамика»— один из наиболее сложных разделов школьного курса, где изучают электрические, магнитные явления, электромагнитные... |
| Педагогическая практика является частью основной образовательной программы подготовки аспирантов. Практика реализуется на физико-математическом... | | По курсу «Частные вопросы теории и методики обучения физике в основной и старшей школе». Зимняя сессия |
| При обучении механике в средней школе решают определенные образовательные, воспитательные задачи и задачи развития учащихся | | Математической и методической базой курса являются все разделы курса математики и теоретической физики, изученные студентами к началу... |
| Формирование и развитие основных понятий геометрической оптики в курсе физики средней школЫ | | Роль физики в создании и развитии новых отраслей техники и новых технологий. Влияние техники на развитие физики. Физика и другие... |
| ... | | П. И. Гиларовский, прогрессивные идеи которых нашли в дальнейшем полную поддержку и развитие в России. Таким образом, методика физики... |
Разместите кнопку на своём сайте: