Проблемное обучение при выполнении домашних заданий



Ввиду ограниченности времени на уроке редко возникает возможность предложить учащимся достаточно сложные проблемные задания. Кроме того, не все виды проблемных заданий могут быть использованы на уроках, например задания на конструирование и изготовление приборов, постановку опытов, требующих длительного наблюдения или многократных проверок. Только на уроках невозможно в полной мере учитывать индивидуальные особенности учеников. Домашние проблемные задания открывают более широкие возможности развития одаренных и интересующихся физикой учеников.

Но проблемные задания полезны не только для сильных и «средних» учеников. Почти в любом классе обычно имеются учащиеся, не проявляющие интереса к физике. Для этих учеников могут быть также полезны несложные проблемные индивидуальные задания, но цель их иная: заставить учащихся поверить в свои силы, пробудить интерес к физике.

Анализ деятельности людей, связанной с применением знаний по физике, позволяет выделить основные типы проблемных заданий: исследовательские, конструкторские, рационализаторские, задания на тему «Найти и исправит ошибку», задания на проектирование опытов, задания на отыскание физических способов решения различных технических и бытовых проблем, не связанных непосредственно с конструированием. Применение разнообразных заданий позволяет избегать шаблона в работе и поддерживать постоянный интерес учащихся.

Исследовательские домашние задания. Этот вид задании можно разделить на задания теоретического характера и экспериментально-исследовательского. Приведем пример исследовательского задания теоретического характера.

X класс: «Снимок сделан однолинзовым объективом с фокусным расстоянием /== 4 см. Фотография увеличена в п= 10 раз. Определите приблизительно расстояния между предметами в натуре, например, расстояние от объектива до окна Lo, расстояние от окна до мостика высоту объектива над подоконником.

Экспериментально-исследовательские задания с теоретическим обоснованием или предсказанием результатов исследования. Приведем примеры таких заданий.

На объяснение результата опыта

X класс: «Нарисуйте на листе бумаги, приколотом к стене, яркую точку. Отойдите на некоторое расстояние и, прикрыв один глаз рукой, закройте точку головкой спички, находящейся в вытянутой вперед руке. Это вы сделаете без труда. Теперь попробуйте вечером, когда на небе появляются звезды, закрыть таким же образом (головкой спички) одну из них. Как бы вы ни старались, на этот раз успеха не добьетесь. Почему?»

На предсказание результата опыта

VIII класс: «Предскажите, как будет вести себя тело, полностью погруженное в жидкость (плотность тела меньше плотности жидкости) в состоянии невесомости. Придумайте проверочный опыт».

Напомним учащимся, что в состоянии невесомости находятся не только искусственные спутники Земли и находящиеся в них тела, но и все свободно падающие тела даже у поверхности Земли.

X класс: «Предскажите (и обоснуйте), какие явления будут наблюдаться, если на выступающее над катушкой, по которой течет переменный ток, ярмо трансформатора постепенно опускать металлическое кольцо? Проверочный эксперимент выполните в физическом кабинете».

При выполнении этого опыта наблюдают основные явления: показания амперметра растут, кольцо нагревается, возникает сила, стремящаяся вытолкнуть кольцовверх.

Необходимы, конечно, и задания, предусматривающие изготовление конструкций, но, очевидно, это будут простейшие конструкции, изготовление которых посильно для любого ученика, и не требующие применения материалов, приборов или инструментов, которые бы учащиеся не могли достать без труда. Например, в VIII классе: «Сконструируйте и изготовьте несложный прибор, при помощи которого можно было бы показать, что устойчивость твердого тела зависит от высоты его центра тяжести над площадью опоры». И все же выполнение таких заданий требует значительного времени, поэтому применять их можно лишь изредка, не более 3–4 раз в год.

Рационализаторские задания.Каждый видтворчества имеет свою специфику и особенности. В рационализаторской деятельности эта спецификапроявляется в умении критически оценивать целесообразность (с научно-технической, экономической точек зрения) того, что уже создано, Здесь необходима известная смелость и независимость суждений, умение неподдаться гипнозу авторитета, т. е. необходимы в первуюочередь такие качества, как критичность и самостоятельность мышления.

Тематика рационализаторских заданий довольно широка. Это могут быть задания по усовершенствованиюконструкций школьных физических приборов, технических установок, бытовых технических устройств. Обычный способ предъявления таких заданий состоитв следующем. Учитель показывает какой-либо прибор, установку, модель технического устройства, или же рисунки их, или схемы и дает задание на дом: усовершенствовать данную конструкцию в каком-либо отношении.

Например: «Не изменяя внутреннего устройства демонстрационного амперметра, сделайте так, чтобы можно было плавно изменять предел измерений силы тока в заданном интервале» (IX класс).

Задания, в которых требуется, обнаружить и устранить физическую ошибку. В ряде случаев, когда необходимо предупредить учащихся от типичных, распространенных ошибок, полезными оказываются проблемные задания, акцентирующие внимание учащихся на данной типичной ошибке, требующие отыскания и устранения ее. Приведем примеры.

1) При выполнении практических работ по электричеству, выбирая нужные им для работы реостаты, учащиеся часто обращают внимание только на сопротивление реостата, совершенно не интересуясь тем, каково максимально допустимое для него значение тока.Поэтому полезным оказывается задание, в котором требуется устранить ошибку, явившуюся следствием недоучета именно отмеченного обстоятельства Вот пример такого задания: «Для школьного вечера нужно было приготовить регулируемое освещение. Для этой цели было решено последовательно с люстрой, состоящей из четырех стоваттных лам, ввести регулировочный реостат. В распоряжении учащихся, которым была поручена эта работа, были три реостата со следующими паспортными данными: R1 = 1000 Ом, I1 = 0,2 A; R2== 100 Ом, I2=3 А; R3=260О м, /3=2 А. Напряжение в сети составляло 220 В.

2) «Решая задачу, в которой рассматривалось движение колеса по горизонтальной плоскости, ученик пришел к неожиданному для себя выводу: скорость колеса, катящегося по инерции, должна непрерывно возрастать! Ученик рассуждал так: при вращении колеса на него действует сила трения, направленная в сторону, противоположную движению. Эта сила создает момент относительно центра 0, направленный так, что он должен непрерывно увеличивать скорость колеса. В чем ошибка ученика?»

Это задание рассчитано на учащихся, интересующихся физикой, и предлагают его в индивидуальном порядке или для желающих. Поломать голову над проблемой, а затем расширить свои знания о силе трения

Задания на проектирование физических опытов. На первый взгляд может показаться, что проектирование опытов — задача сложная и малодоступная для учеников. Практика убеждает, что это не так. Даже ученики седьмых классов часто дают очень интересные и оригинальные образцы решений.

Задания на отыскание физических способов решенияпрактических задач.В жизни человеку часто приходится встречаться с различными практическими задачами, решение которых требует творческого применения имеющихся знаний. Немало таких жизненных проблем решается на основе использования знаний по физике.

В любой области человеческой деятельности в самых различных ситуациях можно встретиться с задачами, требующими «придумать способ». Вот примеры заданий данного вида:

1) Необходимо проверить, изменяется ли плотность воды в водоеме с глубиной. Придумайте по возможности простой способ такой проверки, используя понятие о выталкивающей силе (7 кл);

2) Придумайте способ определения сопротивления различных реостатов и других резисторов, если в вашем распоряжении имеются только один реостат с известным сопротивлением и вольтметр. (8 кл);

3) Придумайте способ определения с земли высоты высоких предметов (деревьев, труб и др.) при помощи зеркала (11 кл).

В заключение еще раз отметим, что проблемное обучение, как показал многолетний эксперимент, может привести к серьезным положительным результатам в развитии учащихся только в том случае, если его применяют систематически и оно охватывает основные виды учебной деятельности учащихся.

Литература:

1. Быков В. Н. Использование экспериментального метода исследования. в преподавании физики. М., Просвещение, 1984.
2. Кувыркалов А. А. Формирование рационализаторских знаний и умений у учащихся старших классов. М., Просвещение, 1986.-.
3. Матюшкин А. М. Проблемные ситуации в мышлении и обучении. М., Педагогика, 1992.
4. Махмутов М. И. Проблемное обучение. М., Педагогика, 1995.
5. Покровский С. Ф. Опыты и наблюдения в домашних заданиях но физике. М., Изд-во АПН РСФСР, 1983.
6. Разумовский В. Г. Развитие творческих способностей учащихся. М., Просвещение, 1995.
7. Разумовский В. Г. Творческие задачи по физике в среднем школе. М., Просвещение, 1996.