Самостоятельная работа как условие эффективного усвоения нового материала

| |и навыков | | |

| |практического | | |

| |характера | | |

| | |2 |Вычерчивание и чтение схем приборов и электрических|

| | | |цепей |

| | |3 |Построение и анализ графиков |

| | |4 |Сборка приборов из готовых деталей |

| | |5 |Выявление неисправностей в приборах и устранение их|

| | |6 |Изготовление приборов по готовым схемам и чертежам |

| | |7 |Измерение физических величин |

| | |8 |Сборка электрических цепей |

|Г |Работы, основная|1 |Подготовка докладов и рефератов |

| |цель которых — | | |

| |развитие | | |

| |творческих | | |

| |способностей | | |

| |учащихся | | |

| | |2 |Разработка нового варианта опыта |

| | |3 |Разработка методики постановки опыта |

| | |4 |Внесение изменений в конструкцию прибора |

| | |5 |Разработка новой конструкции прибора |

| | |6 |Составление задач на использование новых |

| | |7 |Построение гипотез |

| | |8 |Выполнение опытов с элементами исследования |

§ 3. Влияние самостоятельной работы на качество знаний и развитие

познавательной способности учащихся (выводы)

Самостоятельная работа оказывает значительное влияние на глубину и

прочность знаний учащихся по предмету, на развитие их познавательных

способностей, на темп усвоения нового материала.

Практический опыт учителей многих школ показал, что:

1. Систематически проводимая самостоятельная работа (с учебником по

решению задач, выполнению наблюдений и опытов) при правильной ее

организации способствует получению учащимися более глубоких и прочных

знаний по сравнению с теми, которые они приобретают при сообщении

учителем готовых знаний.

2. Организация выполнения учащимися разнообразных по дидактической цели и

содержанию самостоятельных работ способствует развитию их

познавательных и творческих способностей, развитию мышления.

3. При тщательно продуманной методике проведения самостоятельных работ

ускоряются темпы формирования у учащихся умений и навыков практического

характера, а это в свою очередь оказывает положительное влияние на

формирование познавательных умений и навыков.

4. С течением времени при систематической организации самостоятельной

работы на уроках и сочетании ее с различными видами домашней работы по

предмету у учащихся вырабатываются устойчивые навыки самостоятельной

работы. В результате для выполнения примерно одинаковых по объему и

степени трудности работ учащиеся затрачивают значительно меньше времени

по сравнению с учащимися таких классов, в которых самостоятельная

работа совершенно не организуется или проводится нерегулярно. Это

позволяет постепенно наращивать темпы изучения программного материала,

увеличить время на решение задач, выполнение экспериментальных работ и

других видов работ творческого характера.

Глава II. Формы организации самостоятельных работ учащихся на

уроках физики

В предыдущей главе были рассмотрены дидактические принципы построения

системы самостоятельных работ по предмету, методика руководства

самостоятельной работой учащихся и классификация видов самостоятельной

работы.

Однако одного понимания учителем указанных выше вопросов недостаточно

для успешного воспитания у учеников самостоятельности. Для этого еще

необходимо владеть умением организации этой работы, ясно представлять,

таким образом включать элементы самостоятельной работы в уголок, каким

образом сочетать ее с объяснением учителем и коллективными формами работы

учащихся.

§ 1. Самостоятельная работа учащихся по решению задач

1.1. Решение задач (качественные и количественные)

Важное значение имеет формирование у учащихся обобщенных умений решать

задачи, выработка общего подхода к ним. Выражением такого общего подхода

являются алгоритмы и алгоритмические предписания, например: алгоритм

решения задач на второй закон динамики, на закон сохранения импульса,

расчет электрических цепей и др. их применение в учебном процессе сокращает

время обучения и позволяет увеличить число рассматриваемых «нестандартных»

задач (задач, требуемых творческого подхода).

Привитие умения самостоятельно решать задачи — одна из наиболее трудных

проблем, требующих постоянного пристального внимания учителя. Приучать к

самостоятельному решению задач нужно учащихся постепенно, начиная с

выполнения отдельных несложных операций, затем переходя к выполнению более

трудных операций, а уж потом к самостоятельному решению задач.

Включение элементов самостоятельной работы по решению задач нужно

осуществлять в последовательности, соответствующей постепенному нарастанию

трудностей. На основе специально имеющегося опыта рекомендуются следующие

этапы этой работы.

1. Вначале необходимо научить школьников самостоятельно анализировать

содержание задач, ознакомить их с наиболее рациональными способами

краткой записи содержания и способами их решения. Для этого нужно

периодически вызывать учащихся к доске, предлагая им кратко записывать

условия задачи, а затем путем коллективного обсуждения находить

наиболее рациональные способы записи.

2. Следующий этап в привитии навыков самостоятельной работы по решению

задач — выработка умения выполнять решение в общем виде и проверять

правильность его, производя операции с наименованиями единиц измерения

физических величин.

3. Важным элементом в подготовке к вполне самостоятельному решению задач

по физике является выработка у учащихся умения производить приближенные

вычисления. Такие умения первоначально получают на уроках математики,

но их необходимо закреплять на уроках физики. С этой целью при решении

первых физических задач в VII классе полезно предлагать учащимся

самостоятельно выполнять расчеты после коллективного обсуждения

способов решения и записи плана решения на доске.

4. После усвоения учащимися приемов краткой записи условия задач, а также

приемов преобразования единиц измерения физических величин и действий с

наименованиями можно включить в самостоятельную работу поиски путей

решения задач.

5. Большой самостоятельности требует от учащихся отыскание наиболее

рационального способа решения задачи. Поэтому полезно систематически

предлагать им несколько вариантов решения одной и той же задачи с тем,

чтобы они научились самостоятельно находить новые способы решения. Это

особенно важно практиковать при решении сложных задач. При этом нужно

иметь в виду, что решение одной и той же задачи несколькими способами

служит одним их методов проверки правильности решения. Научить учащихся

пользоваться этим методом очень важно.

После того как учащиеся освоят все виды работы, связанные с решением

физических задач, можно предлагать им самостоятельно выполнять полное

решение задачи, включая проверку и анализ полученных результатов.

Самостоятельная работа должна иметь место на каждом уроке, посвященном

решению задач.

Рассмотрим примеры решения типичных задач на применение законов

Ньютона. Из весьма разнообразных задач на применение законов Ньютона

выделить можно наиболее типичные случаи различных ситуаций и свести их в

таблицу 2. Ее можно постепенно заполнять вместе со школьниками при изучении

материала темы «Применение законов движения» и при его обобщении или

повторении в X классе. Поясним эту таблицу:

1. Тело движется под действием силы [pic]. На рисунке можно показать все

силы, действующие на тело (случай a), или только те, которые

непосредственно влияют на прямолинейное движение (случай b).

2. На тело кроме силы [pic] действует еще сила трения. Эти силы лучше

изобразить в соответствии с примером 1,b.

3. Тело движется с ускорением, направленным вверх или вниз, под действием

некоторой силы [pic]. Действием сил в случаях a и b отличаются, а

уравнения движения в векторной форме одинаковы, но в проекциях на ось

координат различны. В качестве следствий их этих ситуаций можно

рассмотреть невесомость и перегрузку.

4. Тело движется вверх по наклонной плоскости с ускорением, направленным

параллельно плоскости.

Таблица 2.

Общие подходы к решению типичных задач по теме «Законы Ньютона».

| |Ситуация |Действующие силы|Уравнение движения |

| | | |в векторной форме |в проекциях |

|1|[pic] |а)[pic] |[pic] |а)[pic] |

| | |б)[pic] | |[pic] |

| | | | |б)[pic] |

|2|[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |

|3|б) |б) |[pic] |a) [pic] |

| |[pic] [pic] |[pic] [pic] | |б) [pic] |

|4|[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |

| | | | |[pic] |

| | | | |[pic] |

|5|[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |

| | |[pic] |[pic] |[pic] |

|6|[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |

| | | | |[pic] |

| | | | |[pic] |

|7|а) |[pic] |[pic] |[pic] |

| |[pic] | | |[pic] |

| |б) | | |[pic] |

| |[pic] | | | |

|8|а) |[pic] |[pic] |[pic] |

| |[pic] | | |[pic] |

| |б) |[pic] | |[pic] |

| |[pic] | | | |

| |в) |[pic] | | |

| |[pic] | | | |

5. Рассматривается движение системы грузов относительно оси координат,

когда векторы сил проецируются на направление движения. (Но это не

принципиально: если выбрать другую ось, то система уравнений движения в

проекциях на эту ось будет такой же). Считаем блок и нить невесомыми,

(это означает, что [pic]) а нить — нерастяжимой; тогда [pic]. В а

указываются все силы, действующие на тела (для ясности рисунка центры

масс грузов «вынесены»). В случае б силы взаимодействия груза и

перегрузка считаем внутренними и не рассматриваем их.

6. Тело движется по окружности под действием сил: а) трения; б) тяготения;

в) упругости. Эти случаи записываются одним и тем же уравнением

движения в векторной форме.

7. Движение конического маятника и движение вагона на закруглении

описываются тоже одинаково.

8. Для движения автомобиля по выпуклому и вогнутому мосту радиусом [pic],

а также для движения тела по окружности в вертикальной плоскости под

действием силы упругости характерно одно и тоже уравнение в векторной

форме, но разные — в проекциях на вертикальную ось координат.

1.2. Работа учащихся с графиками.

В практике преподавания физике работе учащихся с графиками не всегда

уделяется должное внимание. Обычно графические работы учащихся имеют место

только при изучении кинематики. Между тем содержание курса физики

представляет большие возможности для развития графической грамотности

учащихся. Для успешной самостоятельной работы с графиками учащимся

необходимо усвоить алгоритм построения и чтения графиков с учетом специфики

учебного программного материала.

При прохождении практики я использовала такие формы работы с

графическим раздаточным материалом, которые способствуют развитию умений

учащихся в чтении графиков, и одновременно дают возможность проводить

тренировочные работы по решению задач.

Приведу примеры некоторых из графиков, которые можно использовать в

качестве раздаточного материала.

Алгоритм:

- выяснить взаимосвязь физических величин с помощью математического

выражения;

- составить таблицу значений;

- объяснить физический смысл полученного графика по данному физическому

явлению.

Тема: Теплота и молекулярная физика.

1. Изотерма газа (рис. 1) позволяет произвести следующие работы: при

изучении закона Гей-Люссака — найти объем газа при температуре [pic] и

давлении [pic], если он находится при указанном давлении [pic] и

температуре [pic]; при изучении закона Шарля — найти давление газа,

занимающего объем [pic] при температуре [pic], если указан объем [pic]

при температуре [pic].

2. Графики плавления и отвердевания позволяют рассчитать количество

поглощенной и выделившейся теплоты. Указана масса вещества, его

химический состав определяется при температуре плавления из справочных

таблиц. Там же находятся необходимые величины (удельная теплоемкость и

удельная теплота плавления).

Также графический метод полезно применять, в частности, при изучении

электрических и магнитных полей в курсе X класса.

Обычно учащиеся умеют изображать картину поля с помощью силовых линий,

хорошо усваивают, что густота линий, проходящих через единицу площади,

перпендикулярной к линиям, характеризует величину силового действия поля.

Однако они слабо оперируют векторами, характеризующими эти силовые

действия, не всегда достаточно ясно представляют себе общую картину поля.

Поэтому важно научить их также рисовать картины полей, пользуясь

построением векторов [pic], [pic] и [pic] в различных точках. Рассмотрим на

конкретных примерах, какие графические упражнения можно использовать при

изучении электричества в X классе.

Изображение картины электрических полей точечных зарядов.

Как известно, напряженность поля точечного заряда определяется

формулой:

[pic]

Для воздуха [pic], а [pic].

Пусть потребуется изобразить картину поля, например для [pic].

Составляют таблицу пар значений r и Е и строят графики зависимости величин

вектора напряженности Е от расстояния r (рис. 4, а).

Затем изображают картину полей точечных положительного и отрицательного

зарядов (рис. 4, б). Величины векторов Е для различных значений берут их

графика.

При построении картины поля системы двух равных равноименных точечных

зарядов необходимо воспользоваться принципом суперпозиции полей, который

означает, что вектор напряженности результирующего поля в каждой точке

картины равен геометрической сумме векторов напряженностей складываемых

полей. Учащимся предлагается нарисовать картину результирующего поля, если

известны картины полей каждого заряда в отдельности и график зависимости

величины вектора напряженности от расстояния.

|[pic] |[pic] |

|[pic] |[pic] |

|[pic] |[pic] |

|[pic] |[pic] |

|[pic] |[pic] |

|[pic] |[pic] |

Поскольку построение картины результирующего поля только с помощью

векторов напряженности требует сравнительно большего времени, можно

ограничиться следующим приемом: совмещают зарисовку линий картины поля и

зарисовку некоторых векторов напряженности. При этом необходимо исходить из

определения понятия линии напряженности.

1.3. Алгоритм рассмотрения задач.

Самостоятельная работа широко используется при повторении и закреплении

пройденного материала путем решения задач. Обычно при повторении и

закреплении достаточно большого объема учебного материала (раздела, при

подготовке к контрольным работам, к экзамену и т.п.) на уроке решают задачи

на самые различные темы. Задачи из разных тем, разделов имеют свою

специфику решения. Поэтому, прежде всего, необходимо определить, из какой

темы предлагаемая задача (а, точнее, какое физическое явление

рассматривается в задаче). Затем следует определить, на какой закон данная

задача.

В современной производственной деятельности человека значительное

распространение благодаря развитию кибернетики приобрели алгоритмические

приемы. Такие приемы нашли отражение и в обучении. Однако среди них нет

операций «распознавания», позволяющих отнести данную задачу к определенному

типу, и они не охватывают всей совокупности возможных типов задач. Поэтому

рациональнее строить алгоритмы применения физических законов. Такие

алгоритмы можно применять к решению любой задачи, а число законов

сравнительно невелико.

Поскольку при решении задач ученику в большинстве случаев приходиться

искать ответы на такие два следующих друг за другом вопроса: «Можно ли

применить данный закон (законы) в рассматриваемой ситуации?» и «Как

применит его (их) для решения задачи?», алгоритм применения физического

закона распадается по существу на два: 1) алгоритм распознавания

применимости закона (законов) и 2) алгоритм преобразования формулы (формул)

закона (законов) в соответствии с конкретной физической ситуацией. Первый

их них способствует выражению единого подхода к анализу физического смысла

задачи, так как выявить последний — значит найти законы, определяющие

развитие явлений и свойств объектов.

Общая схема решения задачи, приведенная на с. , в определенной мере

уже служит алгоритмическим предписанием о порядке действий. Вместе с тем

алгоритмы не охватывают всего процесса решения задачи — алгоритмизируются

лишь этапы применения законов и математических действий; это не мешает

творческому подходу к другим этапам — выбору плана решения (когда учащийся

выдвигает предложения, гипотезы, применяет аналогии, искусственные приемы),

поиску иных вариантов решения и др. использование алгоритмов позволяет

программировать учебный процесс, успешно обучать учащихся отдельным

операциям. Например, изучение современного школьного курса механики

предполагает последовательное применение координатного метода. Много

величин и законов механики (как и электродинамики) имеют векторный характер

(например, второй закон Ньютона: [pic]).

Для вычислений чаще всего используют соответствующие уравнения в

проекциях на оси координат ([pic]) или модулей ([pic]), поэтому возникает

необходимость обучить восьмиклассников преобразованию векторного уравнения

для проекций, т.е. прежде всего выработать у них умение определять проекцию

вектора на ось. Для последнего полезно следующее алгоритмическое

предписание.

Алгоритм определения проекции вектора на ось.

1. Изобразить вектор графически в избранном масштабе; указать на рисунке

начало координат и координатную ось.

2. Спроецировать на ось начальную и конечную точки вектора.

3. Найти длину отрезка между проекциями этих точек на ось; если можно,

выразить длину отрезка через модуль вектора.

4. Обозначить наименьший угол между положительным направлением оси и

направлением вектора; определить этот угол.

5. Острый ли этот угол?

|да ( | |нет ( |

|приписать проекции | |приписать проекции |

|знак «+» | |знак «-» |

6. Записать проекцию вектора: длину отрезка, определенного в п.3, со

знаком, установленным в п.5 (или: вычислить проекцию вектора по формуле

[pic], если известен [pic].

Алгоритм распознавания применяемости законов Ньютона.

1. Можно ли считать систему отсчета инерциальной?

|да |нет[pic] |

2. Можно ли применять законы классической механики?

a) Мала ли скорость тела по сравнению со скоростью света?

|да |нет |

b) Макроскопично ли тело?

|да |нет |

3. Можно ли считать тело материальной точкой?

|да |нет[pic] |

|Можно применять законы Ньютона. |Законы Ньютона применять нельзя. |

| |[pic] Необходимо перейти к иной — |

| |инерциальной — системе отсчета. |

| |[pic] Можно разделить тело на части и|

| |вернуться к п.3 (отдельно для каждой |

| |части). |

Алгоритм преобразования формулы второго закона Ньютона в соответствии с

данной физической ситуацией.

1. Записать формулу второго закона Ньютона и выяснить смысл каждой из

входящих в нее величин.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5