Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Содержание деятельности по оценке значения физической величины. 20-45
I. 1. Содержание термина «оценка» в логике, философии, психологии и педагогике. 21-29
I. 2. Содержание термина «оценка» в физике. 29-35
I. 3. Типы ситуаций, в которых возникает потребность в оценке значения физической величины. 35-39
I. 4. Содержание видов деятельности по оценке значения физической величины. 39-43
Выводы 43-45
Глава II. Методика обучения учащихся оценке значения физической величины. 45-90
II. 1. Констатирующий педагогический эксперимент. 45-57
II. 2. Возможности школьного курса физики для обучения учащихся оценке значения физической величины. 57-66
II. 3. Методика обучения учащихся различным видам деятельности оценки значения физической величины. 66-79
II. 4. Требования к задачам, побуждающим учащихся выполнять оценку значения физической величины. 79-87
II. 5. Типы задач-оценок. 87-89
Выводы 89-90
Глава III. Обобщенный метод поиска решения задач-оценок. 91-145
III. 1. Анализ существующих методов решения задач-оценок. 92-109
III. 2. Содержание обобщенного метода поиска решения задач-оценок. 109-111
III. 3. Методика обучения учащихся обобщенному методу поиска решения задач-оценок. 111-144
Выводы 144-145
Глава IV. Педагогический эксперимент. 146-153
IV. 1. Организация педагогического эксперимента. 146-147
IV. 2. Результаты педагогического эксперимента. 147-153
Заключение. 154
Литература. 155-165
Приложение. 166-186
- Содержание термина «оценка» в логике, философии, психологии и педагогике.
- Констатирующий педагогический эксперимент.
- Анализ существующих методов решения задач-оценок.
Введение к работе
Актуальность темы исследования.
Развитие мышления учащихся является одной из основных задач со временного школьного образования. Основными мыслительными опера циями (действиями) являются сравнение, анализ, синтез, классификация, обобщение. Формированию умственных действий посвящены психолого- педагогические исследования С.Л. Рубинштейна, В.В. Давыдова, НА. Менчинской, А.З. Зака и других. Все эти действия относятся к формально логическому мышлению, которое фиксирует в основном лишь внешние признаки, внешние зависимости свойств объектов. Как показывает анализпсихолого-педагогической. методической литературы, формально- логический стиль мышления учащихся является преобладающим при изучении всех школьных предметов ,
Сущность физических объектов, причины происходящих явлений могут быть раскрыты лишь путем теоретических рассуждений, иначе говоря, сущность явления может быть выявлена только теоретическим мышлением, которое часто называют научным или диалектическим. В философии категория «сущность» обозначает «совокупность глубинных связей, отношений и внутренних законов, определяющих основные черты и тенденции развития материальной системы» [60, с.402.]
Как указывает Коржуев А.В.. в физическом научном знании проявляются различные аспекты категории сущности: причинно-следственная связь, выраженная множеством физических законов и закономерностей различной степени общности и значимости; интерпретация физического научного знания и другие. Специфической формой сущностного анализа связей и отношений между свойствами физических объектов и явлений служат количественные оценки, то есть оценки значений физических вели- чин. «Упрощая и огрубляя реальную ситуацию, они позволяют достаточно быстро выявить характер связей между известными физическими величинами, «участвующими» в том или ином исследуемом процессе, и той величиной, которую необходимо найти, а также позволяют оценить «масштабы» ожидаемого эффекта..» [61. С. 41]
Это является важным фактором для выбора метода исследования явления, расчета параметров экспериментальных установок, моделирования реальных объектов, определение порядка предполагаемого результата и так далее.
Такие оценки широко используются в различных учебных пособиях по физике, астрономии и других. Выясним, что понимают в науке под понятием «значение физической величины». По государственному стандарту «физическая величина представляет собой характеристику одного из свойств физического объекта (физической системы, явления или процесса), общую в качественном отношении многим физическим объектам, но в количественным отношении индивидуальную для каждого объекта. Размер физической величины (размер величины) - количественная определенность физической величины, присущая конкретному материальному объекту, системе, явлению или процессу. Значение физической величины - оценка размера физической величины в виде некоторого числа принятых для нее единиц». [125. С. 10]
Оценка значения физической величины играет большую роль не только в науке, но и в практической деятельности человека. При планировании и проектировании своей деятельности человек сталкивается с потребностью оценить ожидаемый конечный результат. Например, часто приходится решать следующие задачи, носящие характер оценки: успею ли добраться до начала работы на городском транспорте за определенное время?; какую прибыль принесет коммерческая сделка?: какое время прослу- жит механизм после ремонта в конкретных условиях?; хватит ли полученной заработной платы на месяц и т.п.
Широко применяются оценки при экономических расчетах, демографических прогнозах, в предсказании последствий природных и техногенных катастроф, аварий, их влияния на экологию окружающей среды. Таким образом, оценка значения физической величины является типичной, то есть часто встречаемой в жизни человека задачей.
Отсюда следует, что методу решения типовой задачи необходимо обучать учащихся и при изучении школьного курса физики.
Проблемой обучения учащихся деятельности по оценке значения физической величины занимались Важеевская Н.Е. и Коржуев А.В.,Иванов А.И., Меледин Г.В. и другие.
Важеевская Н.Е. обращает внимание на то, что предлагаемые ученикам задачи поискового характера с неполными или избыточными данными, требующие ответа «и то и другое одновременно» вызывают у них трудности. Она рекомендует более широко использовать задания, требующие нетрадиционных решений, а именно тех, которые заставляют учащихся оценивать предполагаемый результат. Для этого Важеевская Н.Е. использует сравнения для определения характера протекающего физического процесса, либо относительности его проявления. Например. Сравнение времени «оседлой жизни» молекулы со временем действия различных внешних сил позволяет иллюстрировать относительность понятия жидкого и твердого тела [27. С. 102]. Кроме того, в ее исследовании установлено, что количественные сравнения формируют у учащихся представления об относительности понятий "большая и малая физическая величина'7. В данном исследовании сравнение понимается автором как деятельность по установлению определенных отношений между свойствами однородных объектов и соотнесения их с мерой. Мера это объект, свойства которого принимаются за единицу (эталон). Если полученное в результате сравнения отношение является приближенным, то оно является оценкой. Формирование у учащихся умения осуществлять оценку значения физической величины не являлось целью этого исследования.
Коржуев А.В. рассматривает оценочные задачи (задачи-оценки) как дидактическое средство для развития теоретического мышления при обучении физике. Им было показано, что использование оценочных задач позволяет формировать у учащихся следующие мыслительные умения: мысленное моделирование ситуации задачи; выявление различных условий и факторов в протекании явления; осознание учащимися результатов собственных познавательных действий.
Под оценкой Коржуев А.В. понимает «действие, при котором не точно, а с некоторой погрешностью, определяется параметр изучаемого явления или процесса» [62. с.77]
Им разработано большое число оригинальных, интересных задач-оценок, которые применяются специально для формирования перечисленных умений.
Несмотря на значительный вклад сделанный Коржуевым А.В. в методику решения задач-оценок, следует заметить, что остается нерешенной проблема применения обобщенного метода поиска решения задач, к задачам-оценкам. Кроме того, требуют детального рассмотрения ситуации, в которых возникает необходимость оценки значения физической величины при изучении всего школьного курса физики.
Разрабоке данных проблем и посвящено наше исследование.
Объектом исследования был выбран процесс обучения учащихся физики в школе.
Предмет исследования - обучение учащихся оценке значений физических величин.
Цель исследования - разработка содержания деятельности по оценке значений физических величин в школьном курсе физики, разработка методики обучения учащихся этой деятельности.
Для того чтобы наметить пути достижения этой цели, выясним, какие вопросы методики обучения учащихся деятельности по оценке физической величины не решены исследователями. Разработка методики обучения любому методу состоит в выделении содержания метода, подборе материалов для применения метода, которые позволили бы учащимся усвоить это содержание. В связи с этим возникают три вопроса: выявлено ли содержание деятельности по оценке физической величины, выявлен ли материал школьного курса, допускающий обучение данному виду деятельности, и какие способы обучения деятельности по оценке значения физической величины предлагаются.
Анализ литературы показал, что имеется ряд работ, в которых выделяются действия оценки. Однако состав этих действий различается у разных авторов. Изучение причин различий показало, что корень проблемы кроется в том. что нет четкого определения термина оценки. Так, в диссертационном исследовании Коржуева А.В. приводится следующее определение оценки: «Оценка есть действие, при котором не точно, а с некотором приближением определяется параметр изучаемого явления или процесса, условие осуществления или возможности обнаружения того или иного эффекта» [55. с.77] .
Меледин Г.В., не рассматривая вопрос о термине «оценка», предлагает решать задачи-оценки следующим образом: составить модель ситуации задачи, оценить и подобрать разумные значения физических величин и выполнить приблизительный расчет. [74] Поэтому' необходимо разобрать содержание термина «оценка», структуру его, дополнительно. Для решения задач-оценок предлагаются различные приемы и методы их решения: с применением различных эвристических приемов (аналогия, дедукция, анализ, синтез и так далее); метода размерности; с помощью коллективных методов организации решения задачи (метод мозгового штурма, синектика); элементов теории решения изобретательских задач и других, но перечисленные выше методы решения задач-оценок не позволяют решить проблему методики решения таких задач полностью.
Имеются противоречия: 1) между ролью оценки значений физических величин в науке физике и недостаточным вниманием к оценке значений физических величин в школьном курсе физики;
2) между необходимостью обучения учащихся оценке значений физических величин в школе и отсутствием единого обобщенного подхода к решению таких задач в методике обучения физики. Указанные противоречия и определяют актуальность темы исследования.
Поэтому задачу оценки значений физических величин нельзя считать решенной, и для достижения цели исследования необходимо провести самостоятельное исследование содержания термина «оценка» и «оценивание», дать определение этих терминов, опираясь на работы предьщущих исследователей, выделить содержание деятельности, соответствующей этому определению, предложить метод решения задач-оценок.
Анализ литературы с целью ответа на вопрос, выявлен ли материал, допускающий применение метода оценки, показал, что эта проблема частично решена Коржуевым А.В. Однако не разрабатывалась методика обучения учащихся оценке значения физической величины на деятельност-ной основе, то есть не выделялись обобщенные методы оценки и методы обучения им учащихся. Выявление способов обучения оценке значения физической величины может быть найдено как частное решение более общей задачи: выделение путей обучения методам познания. Это побудило обратиться к литературе по данному вопросу.
В связи с вышесказанным можно наметить следующие задачи по достижению цели и проверке гипотезы исследования: выявить содержание термина «оценка», «оценивание»; разработать содержание видов деятельности по оценке значений физических величин; выявить обобщенный метод оценки значения физической величины; разработать метод решения задач-оценок с применением обобщенного метода поиска решения задач-проблем; разработать методику обучения учащихся решению задач-оценок; оценить эффективность разработанной методики (провести педагогический эксперимент).
Гипотеза исследования заключается в том, что если выявить содержание деятельности по оценке значений физических величин, сформировать эту- деятельность, то учащиеся смогут оценивать достоверность значений физических величин, выявлять условия и факторы протекания физического процесса, устанавливать границы значений физических величин, что позволит учащимся расширить круг возможных применений физических знаний.
Для решения этих задач в процессе исследования применялись следующие методы: изучение педагогической, методической литературы и исследований, имеющих отношение к теме исследования; изучение философской литературы, в которой рассматриваются аксиологические аспекты научного познания; изучение работ по прогнозированию систем, оценок последствий катастроф, техногенных аварий, политических и военных конфликтов; изучение работ по психологии, раскрывающих содержание проблемы оценивания; моделирование деятельности учителя физики, осуществляющего обучение деятельности по оценке значений физических величин; разработка методического обеспечения для проведения педагогического эксперимента; наблюдение за деятельностью учителей; наблюдение за учебной деятельностью учащихся; индивидуальные беседы с учителями и учащимися; анкетирование; педагогический эксперимент; статистическая обработка результатов исследования. Педагогический эксперимент проводился: в 1989-99 г. автором диссертации в процессе преподавания физики в общеобразовательной школе № 32 и физико-математической школе и учителями 11 школ г. Астрахани. Эксперимент проводился в три этапа: констатирующий, поисковый и обучающий. В эксперименте приняло участие более 520 учащихся.
Результаты исследования были апробированы: на заседаниях подсекции методики преподавания физики научной сессии в Московском педагогическом государственном университете в 1997-1999г.; на итоговых научно-практических конференциях студентов, аспирантов и преподавателей в Астраханском государственном педагогическом университете в 1997-2000 годах: на городском научно-практическом семинаре учителей физики г. Астрахани; на заседаниях научно-методического общества учителей физики г. Астрахани в 1996-2000 годах. Новизна исследования состоит в следующем: установлено, что оценка значений физических величин является типовой задачей в практической и профессиональной деятельности человека; выявлено содержание терминов «оценка», «оценивание». Оценка это отношение субъекта к объекту. Оценивание - это выполнение процесса оценки по определенной программе; выявлены типы ситуаций, в которых необходимо осуществлять оценки значений физических величин при изучении школьного курса физики и соответствующие виды им деятельности: сравнение значений физической величины с оценочным основанием (единицей физической величины, физической постоянной, табличным значением, шкалой), нахождение порядка физической величины, подведение реального объекта под понятие идеализированный, нахождение погрешностей измерений и вычислений; показано, что деятельность по оценке значения физической величины в обобщенном виде включает в себя: получение числового значения физической величины; определение оценочного основания; сравнение значения физической величины с оценочным основанием и формулирование вывода о результате оценки значения физической величины; предложен метод решения задач-оценок на основе обобщенного подхода к поиску решения задач-проблем, который заключается в следующей последовательности действий:
Построение физической модели ситуации задачи.
Построение математической модели ситуации задачи.
Оценка недостающих значений параметров объектов.
Расчет значения искомой физической величины. проверка полученного результата.
Развитие задачи. разработана методика обучения учащихся видам деятельности по оценке значений физических величин, построенная на идеях деятель-ностного подхода и предполагающая систематическое решение задач-упражнений для обучения этим видам деятельности; созданы дидактические средства для обучения учащихся решению задач-оценок.
Теоретическая значимость исследования заключается в том, что обоснована возможность применения обобщенного подхода к решению физических задач для такого класса задач^как задачи-оценки, и тем самым найдено частное решение важной задачи школьного курса физики - обучение учащихся оценке значений физических величин.
Практическая значимость исследования заключается в том, что предложены задачи-упражнения по курсу физики 7-11 классов для обучения учащихся видам деятельности по оценке значений физических величин; предложены задачи-оценки для обучения учащихся обобщенному методу решения задач-оценок для учащихся 9-11 классов; разработаны учебно-методические материалы для обучения учащихся видам деятельности по оценке значений физических величин и решению задач-оценок.
На защиту выносятся: 1) обоснование необходимости использования в учебном процессе задач-оценок, как дидактического средства для обучения учащихся методам оценки значений физических величин;
2)выявленные типы ситуаций, в которых необходимо осуществлять оценку значений физических величин при изучении школьного курса физики, и соответствующие им виды деятельности; метод решения задач-оценок основанный на использовании обобщенного подхода к поиску решения задач-проблем; методика обучения учащихся решению задач-оценок на основе обобщенного метода.
Структура и объем диссертации. Данное диссертационное исследование состоит из введения, четырех глав, заключения, приложения, библиографии 132 наименований, в работе 15 таблиц, приложение.
Основное содержание работы. В первой главе «Содержание деятельности по оценке значения физической величины» рассматривается содержание термина «оценка» в логике, философии, психологии и педагогике.
Определяется, что оценка есть отношение субъекта к объекту.
Выясняется стр>7ктура оценки, в которую входят объект оценки, субъект оценки, процедура оценки, оценочное основание. Под субъектом оценки понимается человек (группа лиц, коллектив и так далее); под объектом оценки понимают то, что необходимо оценивать; процедура оценки - это деятельность субъекта по оценке объекта, проходящая по некоторой программе; оценочное основание это то, относительно чего проводится оценка. В физике оценивается значение физической величины. Это необходимо делать, поскольку в физике нет точных значений физических величин, всегда можно говорить о значении физической величины, лежащей в некоторых пределах, которые определяются точностью измерений и вычислений.
Выясняются ситуации, в которых возникает потребность в оценке значения физической величины: при установке достоверности значения физической величины, полученной в результате теоретического или экспериментального исследования; при невозможности расчета значения физической величины из-за от- сутствия необходимых данных, входящих в расчетную формулу, сложности математического аппарата, невозможности непосредственного измерения параметров объектов; при замене реального объекта идеализированным; при выяснении применимости той или иной модели в конкретной ситуации. Выясняется, что оценка значения физической величины включает следующие виды деятельности: сравнение значения физической величины с оценочным основанием (единицей физической величины, табличным значением физической величины, шкалой и так далее); при нахождении порядка значения физической величины; при подведении реального объекта под понятие идеализированного; при нахождении погрешностей измерений и вычислений.
Во второй главе «Методика обучения учащихся оценке значения физической величины» рассматривается методика обучения учащихся оценке значения физической величины. В ней рассматривается возможности школьного курса физики для обучения учащихся оценке значения физической величины. Для этого проводится анализ школьного курса физики, и выделяются более 40 ситуаций, в которых возникает потребность в оценке значения физической величины, рассматривается деятельность человека при выполнении вышеперечисленных видов деятельности, определяется порядок действий человека при этом. В результате этого устанавливается, что содержание деятельности во всех перечисленных ситуациях по оценке значения физической величины состоит в следующем: получение числового значения физической величины; определение оценочного основания; сравнение полученного значения физической величины со значением физической величины, взятой в качестве оценочного основания; формулирование вывода о результате оценки значения физической величины.
Далее рассматриваются темы школьного курса физики, где необходимо обучать \чащихся оценке значения физической величины; приводятся примеры фрагментов двух уроков, на которых можно обучать учащихся оценке значения физической величины. Выясняется, что обучать учащихся оценке значения физической величины можно при систематическом решении задач-оценок. Поэтому рассматривается понятие «задача», «нестандартная задача», «задача-оценка» дается их определение, рассматриваются различные типы задач-оценок.
В третьей главе «Обобщенный метод поиска решения задач-оценок» анализируются различные методы решения задач-оценок (эвристические приемы решения задач, метод размерностей, мозговой штурм, синектика, использование теории решения изобретательских задач (ТРИЗа). При анализе показывается, что ни один из предложенных методов не решает до конца проблему решения задач-оценок. Поэтому для решения задач-оценок предлагается использовать обобщенный метод поиска решения задач-проблем, предложенный Стефановой Г.П. По каждому из приведенных методов решения задач приводится конкретный пример решения задачи. Далее рассматривается методика решения задач-оценок на основании обобщенного метода поиска решения задач-проблем, существенно измененного при этом. Схема деятельности учащегося при этом будет следующей: /. Построение физической модели ситуации задачи
1. Выделение словами текста задачи структурных элементов физического явления.
2. Выражение структурных элементов физического явления, описан ного в задаче на языке физической науки.
2.1. Введение недостающих объектов, физических величин, характериз\тощих свойства этих объектов.
2.2. Введение воздействующих объектов, воздействий и условий их протекания, физических величин, описывающих свойства воздействующих объектов, воздействия и условия их взаимодействия.
3. Изображение графической модели ситуации задачи.
II. Построение математической модели ситуации задачи
1. Составление уравнения, описывающего физическую модель ситуа ции задачи.
2. Составление формулы для нахождения искомой физической вели чины.
III. Оценка недостающих значений параметров физических объек тов, входящих в расчетную формулу
1. Оценка числовых значений физических величин, входящих в форр*ГУлу.
Определение оценочного основания для каждой из физической величины.
Определение значения физической величины, входящей в формулу.
IV. Расчет значения искомой физической величины V. Проверка соответствия полученного результата оценочному ос- нованию и построенной физической модели ситуации задачи VI. Развитие задачи при других возможных вариантах воздейст- вуюгцих объектов, их параметров В конце главы приводится примерное планирование уроков по обучению учащихся решению задач-оценок, разработка которых представлена в приложении к работе.
В четвертой главе «Педагогический эксперимент» рассматриваются результаты поискового и обучающего педагогического эксперимента.
В приложении к диссертации приводится часть методического пособия по теме диссертации. В него входят разработка уроков по обучению учащихся различным видам деятельности, разработка уроков для обучения \чащихся решению задач-оценок, сборник задач-упражнений и задач-оценок, некоторые сведения из курса физики, которые могут быть использованы в качестве оценочного основания.
Публикации. Основное содержание диссертации представлено в следующих публикациях:
1. Задачи-оценки в школьном курсе физики. Вопросы методики обучения физике в современной школе и подготовки учителя физики. - М.: 1997. Прометей. - С.63-68.
Построение физической модели ситуации задачи-оценки. Вопросы методики обучения физике в современной школе и подготовки учителя физики. - М.: 1998. Прометей. С. 94-98.
Построение физической модели задачи-оценки. // Тезисы докладов итоговой научно-практической конференции АГПУ/. 1998. С.8. г. Аст-оахань.
Содержание метода постановки задачи-оценки. // Тезисы докладов итоговой научно-практической конференции АГПУ/. 1999. С.9. г. Астрахань.
Оценка порядка физической величины. /7 Тезисы докладов итоговой научно-практической конференции АГПУ/. 2000 г. Астрахань.
Обучение учащихся оценке значений физических величин в курсе физики. Пособие для учителей. - Астрахань: Издательство Астраханского ИУУ и ГНМЦ. 2000-77C.
Содержание термина «оценка» в логике, философии, психологии и педагогике
Прежде всего необходимо выяснить, каким является смысловое содержание термина «оценка». Проведенный нами анализ философской и психолого-педагогической литературы, а также литературы по логике познания и методологии науки показывает, что этот термин является многозначным. Кроме того, слово «оценка» часто используется как синоним слова «оценивание».
Сначала определим значение слов «оценить» и «оценка» их смысл в каком они употребляются в современном русском языке. Для этого обратимся к «Словарю русского языка» СИ. Ожегова [82], где (на стр. 418) находим следующее пояснение: «ОЦЕНИТЬ, совершенный вид. і.кого-чпю. Определить цену, кого- чего-нибудь. Оценить лошадь. 2.что. Установить, степень, уровень, качество чего-нибудь. Правильно оценить знания студента. 3.переносное значение, кого-что. Высказать мнение, суждение о ценности или значении кого- чего-нибудь. Оценить чей-нибудь поступок. Правильно оценить создавшееся положение... ОЦЕНКА, І.см. оценить 2. Мнение о ценности, уровне или значении кого- чего-нибудь. Дать оценку чему-нибудь. Высокая оі енка».
Из этой выдержки видно, что смысловое значение этих слов заключается в том, что в них определены как сама деятельность (определение цены, установление степени, уровня, качества), так и результат этой деятельности (мнение о ценности, уровне, значении).
Посмотрим теперь, в каком смысле используются эти понятия в логи ке — науке о принципах правильного мышления. В той ее части, которая получила название классической логики, практически не остается места для оценок. Классическая логика основывается на принципах, согласно кото рым, «каждое высказывание является либо истинным, либо ложным. Такую логику, допускающую только истину и ложь и не предполагающую ничего промежуточного между ними, называют двузначной» [47, с.46]. В начале XX века это положение оспаривалось по многим причинам. В частности, указывалось на то, что двузначная логика затрудняет анализ высказываний о будущем, высказываний о неустойчивых, переходных состояниях, о не существующих объектах, об объектах, недоступных наблюдениям. В на стоящее время существуют многозначные логические системы, которые восходят к трудам Я. Лукасевича и Э. Поста (1920-1921 гг.). Интерес к ним в значительной мере вызывается необходимостью разработки новых эф фективных алгоритмов для обработки информации на ЭВМ. Однако до сих пор остается невыясненным до конца вопрос; в какой мере такие системы являются «интеллектуальным упражнением», а в какой они говорят о принципах нашего мышления. Следует отметить, что в многозначной логике вводятся промежуточные степени истины и им придается определенный смысл. Рассматриваются такие часто встречающиеся понятия как «необходимо», «возможно», «случайно», «раньше», «позже», «лучше», «хуже», «было», «будет», «обязательно», «разрешено» и другие. Перечисленные понятия называются модальными и служат для конкретизации устанавливаемых связей, их оценке с той или иной точки зрения. Стремление обогатить язык логики и расширить ее выразительные возможности привело к возникновению модальной логики [47, с. 47].
Констатирующий педагогический эксперимент
Вначале исследования необходимо было выяснить, могут ли - учащиеся оценивать значения физических величин, умеют ли без специального метода решать задачи-оценки. Констатируюіиий эксперимент включал в себя два этапа:
1. Проведение письменных работ среди учащихся для ответа на вопрос: могут ли ученики решать задачи-оценки?
2. Проведение анкетирование учащихся и учителей для ответа на вопросы, связанные с обучением учащихся решению задач-оценок и методам решения задач.
Для этого были подобраны задания, после выполнения которых, стало бы ясно, как владеют ученики методами оценки физических величин и могут ли они решить задачи-оценки без соответствующей подготовки. Задания имели следующее содержание:
1. В процессе выполнения лабораторной работы по физике в 9 кассе по определению ускорения движения шарика по наклонному желобу ученики получили следующие результаты: 0,2 м/с2, 2 м/с2, 20 м/с". Оцените правильность полученных измерений и вычислений учениками.
2. Выполняя решение задачи по определению массы Земли, были получены следующие ответы: 6-Ю 6 кг, 6,4-1010 кг, 5,8-1024 кг, 2-Ю30 кг. Оцените, какое из вычислений правильное.
3. Найдите порядок значения физической величины в следующих ситуациях и укажите последовательность своих действий:
Оцените силу притяжения двух учеников, сидящих на одной парте;
Оцените силу притяжения двух молекул воды;
Оцените силу притяжения Земли к Солнцу.
4. В фильме «Универсальный солдат» главный герой бежит за автомобилем, который движется с огромной скоростью. В реальной жизни это невозможно. Оцените, какую максимальную скорость может развить бегущий человек.
5. Рекорд поднятия тяжестей практически не изменяется в течении многих лет. В зависимости от весовой категории спортсмена он колеблется в пределах от 200 до 300 кг. Оцените, какой максимальный груз может поднять человек.
Таким образом, задания были разбиты на 2 группы:
1. Задания, которые проверяли овладение учащимися видам деятельности.
2. Задания, которые проверяли.как ученики могут решить задачи-оценки.
Анализ существующих методов решения задач-оценок
В силу текучести воды поверхность океана является эквипотенциальной поверхностью поля тяготения. Аналогично этому, поверхность проводящего тела - эквипотенциальная поверхность электростатического поля.
После преобразований получим: Оценка этого уравнения показывает, что значение г заключено в интервале от 18 км до 20 км. [102].
При использовании эвристических приемов правила перехода от одного шага к др\том\ в ходе решения задачи являются менее жесткими. Они не фиксированы однозначно, допускают многозначность определенного этапа решения, зависят от поступающей по мере решения задачи информации. В этом смысле чисто эвристического метода не существует. Он вырабатывается по ходу решения задачи, но при этом проявляется определенная гибкость эвристического метода решения, когда продолжение решения задачи вырабатывается по предыдущим результатам.
Эвристические приемы решения задач характеризуются тем, что не регламентируемые жесткими предписаниями они могут приводить к неожиданным, новым результатам при решении нестандартных задач. При решении нестандартных задач на первый план выдвигаются такие эвристические приемы: интуиция, выдвижение планов, составление планов, выдвижение стратегии решения задачи.
Применение эвристических приемов позволило Г.С. Альтшуллеру создать расширенный алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ), развитие которого вылилось в теорию решения изобретательских задач (ТРИЗ) [1-3].
Задача является изобретательской, если при ее решении необходимо преодолеть противоречие. Для решения изобретательских задач методом проб и ошибок Альтшуллер Т.С. и его последователи разработали алгоритм их решения и предложили достаточно большое количество эвристических приемов, которые можно использовать при решении задач. Для разрешения противоречий ими был предложен, так называемый, вепольный анализ (от слов вещество - поле). Он используется для преодоления противоречия в задаче. Рассмотрим пример изобретательской задачи.
Похожие диссертации на Обучение учащихся оценке значения физической величины
