Ситуационные задачи при обучении физики

Ситуационные задачи при обучении физики

 Недостаточно владеть премудростью,

 нужно также уметь пользоваться ею.

Цицерон.

 Повышение качества образования и формирование у учащихся ключевых компетенций – важнейшая задача модернизации школьного образования, которая предполагает активную самостоятельную позицию учащихся  в учении;  развитие общеучебных умений и навыков: в первую очередь исследовательских, рефлексивных,  самооценочных; формирование не просто умений, а компетенций, то есть умений, непосредственно сопряжённых с опытом их применения в практической деятельности, приоритетное нацеливание на развитие познавательного интереса учащихся, реализацию принципа связи обучения с жизнью.

         Одним из приоритетных направлений работы является естественнонаучное, так как в настоящее время наблюдается существенное падение интереса учащихся ко всем предметам естественнонаучного цикла. Уменьшается число выпускников, которые хотят связать свое дальнейшее обучение с физико-техническими или различными технологическими специальностями; снижается уровень их подготовки, а это будущий научно-технический потенциал нашей страны.

Общие подходы к понятию естественнонаучной грамотности.

Естественнонаучная грамотность  – степень способности использовать естественно-научные знания, выявлять проблемы и делать обоснованные выводы, необходимые для понимания окружающего мира и тех изменений, которые вносит в него деятельность человека, и для принятия соответствующих решений. 

Уровни естественнонаучной грамотности.

По результатам исследований PISA  были установлены примерные уровни грамотности. [1].

Уровни грамотности.

 SHAPE  \* MERGEFORMAT

Высокий уровень грамотности.

Высокий уровень естественнонаучной грамотности имеют учащиеся, которые, как правило, могут выполнить задания, в которых требуется объяснить явления на основе их моделей, проанализировать результаты ранее

Проведенных исследований, сравнить данные, привести научную аргументацию для подтверждения своей позиции или оценке различных точек зрения.

Средний уровень грамотности.

Средний уровень сформированности естественнонаучной грамотности имеют ученики, которые могут использовать естественнонаучные знания для объяснения отдельных явлений; выявлять вопросы, на которые могла ответить наука; определить элементы научного исследования; представить информацию, подтверждающую сформулированные в задании выводы.

Нижний уровень грамотности.

Нижний уровень естественнонаучной грамотности сформирован у учащихся, которые могут воспроизводить простые знания (термины, факты, простые правила), приводить примеры явлений и использовать основные естественнонаучные понятия для формулирования выводов или

подтверждения правильности уже сформулированных выводов.

Компетентность в решении проблем.

         Однообразие, шаблон, формализм и скука ведут к снижению уровня грамотности  учащихся и качества преподавания предмета, а полученные в процессе изучения разных предметов знания учащиеся не могут применить на практике. Это хорошо видно при выполнении учащимися логических заданий из ЕГЭ: большинство абитуриентов в этих вопросах допускают ошибки. Но с каждым годом логических заданий становится больше.

Если мы хотим дать подрастающему поколению шанс на успех, важно точно определить ключевые компетентности, которыми должны обладать обучаемые, чтобы подготовиться к самостоятельной жизни, к продолжению образования (умение сотрудничать, способность к общению, жизни в обществе и участию в нем; способность решать проблемы, способность самостоятельно организовывать свой труд, способность к использованию современных информационных и иных технологий).

Одна из составляющих качества современного образования – компетентность учащегося в решении проблем и задач, возникающих в жизненных ситуациях. Сформирована такая компетентность может быть в процессе решения проблем, связанных с повседневной жизнью и в этом плане огромным потенциалом обладают ситуационные и качественные задачи.

Качественные задачи по физике появились в русской методической литературе свыше 200 лет назад. Однако среди физиков нет единодушного мнения об их наименовании и определении. Предлагались самые различные названия: «практические задачи», «практические вопросы», «логические задачи», «устные задачи», «проверочные вопросы», «качественные вопросы» и другие. Такое разнообразие наименований свидетельствует о разносторонности методических достоинств данного типа задач, поскольку каждое из названий отражает какую-нибудь одну их сторону.

Все приведённые названия приблизительны. Термин «качественные задачи» также не вполне точен, потому что некоторые качественные характеристики явления находят своё объяснение в соответственных количественных соотношениях. Но этот термин подчёркивает главную особенность задач такого типа – внимание в них, акцентируется на качественной стороне рассматриваемого физического явления. Решаются такие задачи путём логических умозаключений, базирующихся на законах физики.

Ситуационные задачи – это задачи, связанные с практикой,  позволяющие ученику осваивать интеллектуальные операции последовательно в процессе работы с информацией: ознакомление – понимание – применение – анализ – синтез – оценка.

В 1972 году профессор Давыдов В.В. предложил выделять ключевые ситуации  в учебных предметах. С 2000 года кандидат физико-математических наук Гендейнштейн Л.Э начал использовать в школьном курсе физики ключевые ситуации. [4]

В Гарвардском университете уже давно применялся так называемый метод (case-studio), т.е. метод конкретных ситуаций (от анг. Case — случай, ситуация) — метод активного проблемного ситуационного анализа, основанного на обучении путём решения конкретных задач-ситуаций. Решение ситуационных задач позволяет учащимся осваивать интеллектуальные операции последовательно в процессе работы с информацией: ознакомление – понимание – применение – анализ – синтез – оценка; помогает развивать умения учащихся моделировать, проектировать и конструировать; также при этом достигается дифференциация обучения.

Суть заключается в том, что учащимся предлагают осмыслить реальную жизненную ситуацию, описание которой отражает не только какую-нибудь практическую проблему, но и актуализирует определенный комплекс знаний, который необходимо усвоить при разрешении данной проблемы. При этом сама проблема не имеет однозначных решений.

При использовании на уроках качественных и ситуационных  задач  знания формируются не до, а в процессе  их применения на практике, что позволяет оптимизировать процесс обучения путем включения в его структуру задач, построенных на учебном содержании.

Специфика данного типа задач заключается в том, что она носит ярко выраженный практико-ориентированный характер, но для ее решения необходимо конкретное предметное знание или знание нескольких учебных предметов. Кроме этого, такую задачу сложно решить по готовому шаблону, не понимая сущности явления. Обязательным элементом задачи является проблемный вопрос, который должен быть сформулирован таким образом, чтобы ученику захотелось найти на него ответ.

 Ситуационные задачи близки к проблемным и направлены на выявление и осознание способа деятельности. При решении ситуационной задачи учитель и учащиеся преследуют разные цели: для учащихся – найти решение, соответствующее данной ситуации; для учителя – освоение учащимися способа деятельности и осознание его сущности.

   Успешное выполнение большинства заданий по биологии, на мой взгляд, связано с развитием такого общеучебного умения, как умение работать с текстом. Необходимо научить учеников умению внимательно прочитать некоторый связанный текст, выделить в приведенной в нем информации только те факты и данные, которые необходимы для получения ответа на поставленный вопрос.

   Для развития естественнонаучной грамотности на уроках физики, считаю необходимым включать в содержание любой темы школьного курса физики задания на развитие общеучебных умений и навыков, так как они помогут мне достигнуть поставленной цели – научить детей «учиться для жизни», то есть выходить за пределы учебных ситуаций.

   Проанализировав соответствующую литературу[6], привожу примерные модели таких учебных заданий.