Предметные средства, способствующие развитию абстрактно-логического мышления обучающихся на начальном этапе изучения физики

Разделы: Физика


1. Понимание учебного текста

Когда на урок первый раз приходят семиклассники, мы всегда сталкиваемся с тем, что при работе с текстом учебника физики, обучающиеся стараются продемонстрировать в первую очередь технику чтения. И чтобы ответить на вопрос по прочитанному материалу, им, как правило, приходиться читать снова. Владение техникой смыслового чтения – очень важный навык для обучающихся, как начинающих изучать предмет, так и делающих это в течение какого-то времени.

В течение всего первого года обучения физике, перед тем, как дать задание обучащимся что-то прочитать в классе или выполнить домашнее задание дома, изучая параграф учебника, надо постараться настроить обучающихся на определенный характер работы с текстом. Заданиями к тексту и принципами работы с текстом могут быть следующие:

1. Выделение главного в тексте (ответить на вопрос: о чем прочитал?);

2. Внимательно относиться к каждому слову текста или задачи (желательно работать с карандашом в руке, все ли заметил?);

3. Стараться понять смысл всех слов, понятий, выражений (все ли понял?);

4. Следить за логикой изложения (описание явления, опыта, устройства);

5. Определить основную идею текста и, сформулировав ее кратко, запомнить.

6. Составить краткий план текста;

7. Задать вопросы к тексту (система «тонких» и «толстых» вопросов).

Чтобы составить план ребенок должен выделить главные мысли текста, разделить его на смысловые части (т.е. выполнить анализ), дать им названия, заметив логические связи между ними. Подобная работа позволяет формировать мыслительные операции и методы сравнения, анализа и синтеза

Перед тем, как предлагать составить план к тексту необходимо научить обучающихся делать это. Можно делать так:

- учитель называет пункт плана, чтобы обучащиеся нашли для него часть текста;

- работа по группам: придумывают название части текста, обсуждают его и решают, какое название лучше;

- учитель «перепутывает» пункты плана, а обучающиеся «исправляют» его.

Тезисы или сжато сформулированные основные констатирующие положения текста также требуют от составляющих их умения выполнять анализ и синтез текста. Чтобы составить тезисы, позволяющие наиболее полно раскрыть содержание учебного материала, обучающиеся разбивают текст на несколько частей, находят в них самое главное и формулируют положения, утверждающие какие-либо высказывания, содержащиеся в тексте.

Можно, работая с тестом учебника и знакомясь с новыми физическими явлениями, величинами, законами, предложить обучающимся представить полученные сведения в виде таблицы, т.е. выполнить задание, развивающее умение синтезировать, например:

Таблица 1 - Физическое явление

Название физ. явления

В чем заключается

Объяснение

Как проявляется

Применение

 

 

 

 

 

Варианты заданий для работы с текстом параграфа и составления таблиц по теме «Постоянный ток»:

Таблица 2 - Физическая величина

Название физ.
величины

Физический смысл

Обозначение

Единица измерения

Прибор

Формула

Связь с другими величинами

Сила тока

 

 

 

 

 

 

Мощность тока

 

 

 

 

 

 

Работа тока

 

 

 

 

 

 

Таблица 3 - Измерительные приборы

 

Амперметр

Вольтметр

Схема включения

 

 

Идеальный прибор

 

 

Таблица 4 - Система знаний по теме «Постоянный электрический ток»

Явление

Графическая модель

Законы

Постоянный электрический ток:

- через проводник

 

 

- в участке цепи, содержащем последовательно соединенные потребители

 

 

- в участке цепи, содержащем параллельно соединенные потребители

 

 

- в замкнутой цепи

 

 

Таблица 5 - Зависимость силы тока от внешнего сопротивления цепи

 

Схема цепи

R

I

U

Цепь разомкнута

 

 

 

 

Цепь замкнута накоротко (КЗ)

 

 

 

 

Таблица 6 - Носители заряда в среде

Среда

Носители заряда

Металл

 

Электролит

 

Газ

 

Вакуум

 

Полупроводник

 

Можно предложить обучающимся представить материал параграфа в виде схемы (выполнить операцию синтезирования), например:

Работу с текстом учебника можно превратить в активный творческий процесс и тем самым осуществить одну из основных задач обучения – развитие творческого мышления обучащихся, путем формирования мыслительных операций сравнение, анализ и синтез.

2. Работа с рисунками, графиками, таблицами, схемами

Развитие абстрактно-логического мышления на начальном этапе изучения физики можно и нужно осуществлять при обучении обучащихся некоторым видам деятельности. Этими видами деятельности могут быть: распознавание физического явления, распознавание объектов, сравнение объектов и многое другое.

Для обучения видам деятельности необходим широкий спектр дидактического материала, поэтому подготовка дидактики к уроку – важнейший этап подготовки урока.

Кроме того, чтобы на уроках физики иметь возможность систематического формирования мыслительных операций, необходимо использовать 10-12 различных упражнений.  П.Я.Гальперин рекомендует применять задания, различные по логическим характеристикам (только с необходимыми признаками, с нехваткой признаков, с лишними признаками), психологическим характеристикам (различное соотношение наглядных и понятийных признаков), предметным характеристикам. И порядок заданий должен обеспечивать контрастность, психологическую неожиданность, «чтобы все время держать испытуемого в состоянии высокой интеллектуальной бодрости, бдительности».

Существуют готовые системы упражнений на печатной основе, так называемые «Рабочие тетради».

Кроме того, можно использовать на уроках материалы Единой коллекции Цифровых образовательных ресурсов.

Итак, например, можно предложить обучающимся ответить на простой вопрос: что из того, что вы видите на иллюстрациях (иллюстрации динамические, поезд едет), движется?

Ответы очевидны. Тогда можно предложить вспомнить определение механического движения, выделить его признаки и проверить наличие всех этих признаков у тел. Все вместе называем признаки механического движения:

  1. наличие тела отсчета;
  2. изменение положения тел относительно тела отсчета;

Для новых ответов обучащимся можно предложить следующий план:

  1. о движении какого тела пойдет речь?
  2. что примем за тело отсчета (вагон, лес, пассажира)?
  3. сравнить начальное и конечное положения тела?
  4. сделать вывод.

В дальнейшем такой вид деятельности отрабатывается всегда, если распознавание физического явления или объекта по его определению сопровождается некоторыми затруднениями.

Примером отработки понятия «материальная точка» может являться следующая работа по сравнению иллюстраций. Анализируются:

  1. условия движения;
  2. размеры тел в данных условиях.

Вот еще пример учебного задания для работы с рисунком по теме «Постоянный ток»:

Задание: вычислите сопротивление спирали, используя данные рисунка:

При выполнении этого задания можно сначала предложить обучающимся ответить на ряд вопросов (выполнить анализ), например, таких:

  1. Перечислите элементы данной цепи;
  2. Цепь замкнута или разомкнута? Почему?
  3. Что в цепи соединено последовательно, а что параллельно?
  4. Правильно ли подключены в цепь амперметр и вольтметр?
  5. На каком участке цепи вольтметр измеряет напряжение?
  6. Знание какого закона позволит решить задачу? Почему?

Еще задания при работе с рисунками:

  1. Сравните строение вещества в разных агрегатных состояниях;
  2. Сравните разные приборы одного назначения (барометры и манометры, весы, электроизмерительные приборы, приборы для измерения влажности и др.);

Графики – отличное средство, наглядно демонстрирующее связь физических величин. Графики в основном позволяют формировать мыслительные операции: анализ и сравнение.

Впервые обучающиеся знакомятся с графиками при изучении темы «Механическое движение». В первую очередь, надо показать как выглядят графики зависимости пути от времени, скорости от времени, если:

- тело покоится:

- тело движется равномерно:

- тело движется равноускоренно:

Предлагая различные графики, можно попросить обучающихся определить скорость или пройденный путь в заданный момент времени:

Еще примеры заданий при работе с графиками:

  1. Выбрать участки, отображающие равномерное движение;
  2. Выбрать участки, отображающие равноускоренное движение;
  3. Выбрать участки, отображающие равноускоренное движение с отрицательным ускорением;
  4. Выбрать участки, отображающие неравномерное движение;
  5. Вектор ускорения сонаправлен с вектором скорости;
  6. Движение совпадает с направлением оси ОХ, не совпадает;
  7. Определить скорость, ускорение, пройденный путь, координату и время встречи и др.

Примеры заданий для работы с графиками по теме «Постоянный ток»:

1. Зависимость силы тока от сопротивления проводника при одном и том же напряжении на его концах:

2. Зависимость силы тока от напряжения для двух проводников. Определить какой из этих проводников обладает большим сопротивлением:

3. Зависимость напряжения на концах проводника от силы тока, текущего через него:

4. К источнику тока с внутренним сопротивлением 2 Ом подключили реостат. На рисунке показан график зависимости силы тока в реостате от его сопротивления. Чему равна ЭДС источника тока?

5. К источнику тока с ЭДС = 6 В подключили реостат. На рисунке показан график изменения силы тока в реостате в зависимости от его сопротивления. Чему равно внутреннее сопротивление источника тока?

6.Электрическая цепь состоит из источника тока и резистора. На рисунке показан график зависимости силы тока в цепи от сопротивления резистора. Чему равно внутреннее сопротивление источника тока?

7. Электрическая цепь состоит из источника тока и резистора. На рисунке показан график зависимости силы тока в цепи от сопротивления резистора. Чему равна ЭДС источника тока?

При работе с таблицами важно, чтобы обучающиеся поняли, что таблица – это не просто строки и столбцы, а научились анализировать данные, представленные в табличном виде. Так, при изучении плотности вещества, очень полезно вместе с обучающимися выполнить анализ данных таблиц «Плотности некоторых твердых тел, жидкостей и газов». Работу можно организовать в форме фронтальной беседы (анализ, сравнение):

  1. Назовите единицы измерения плотности. Какова размерность плотности в СИ?
  2. Какова закономерность перевода из одной размерности плотности в другую?
  3. Назовите вещества с наибольшей и наименьшей плотностью для твердых, жидких и газообразных тел;
  4. Какие три замечательные жидкости имеют одинаковую плотность?
  5. Какова плотность одного и того же вещества в различных состояниях? почему? с чем это связано? приведите примеры;
  6. Сравните плотности воды и масла. Почему масло собирается на поверхности воды?
  7. Как разместятся в одном сосуде следующие жидкости: вода, масло и ртуть?
  8. Имеет ли плотность воздух? и т.д.

В дальнейшем, данные представленные в таблице очень удобно использовать на обобщающих уроках, как способ систематизации знаний.

Схемы формируют умение анализировать и сравнивать:

Например,  найдите схему цепи, изображенной на рисунке (анализ, сравнение):

 

 Примеры заданий для работы со схемами из темы «Постоянный ток»:

1. Задание: четыре одинаковых сопротивления соединяют всеми возможными способами. Определить общие сопротивления во всех случаях:

Еще примеры заданий для отработки операциии «Сравнение»:

1. На диаграммах изображены значения силы тока и напряжения на концах двух проводников. Сравните сопротивления этих проводников:

2. На рисунке приведена столбчатая диаграмма. На ней представлены значения силы тока в двух проводниках  1 и 2 одинакового сопротивления. Сравните значения работы тока А1 и А2 в этих проводниках за одно и то же время:

3. Концы медного, железного и алюминиевого проводников одинаковых размеров соединили последовательно и подключили к источнику постоянного напряжения. Сравните напряжения на концах каждого проводника.

Список использованной литературы

  1. Федеральный государственный образовательный стандарт Основного общего образования http:// standart.edu.ru/catalog.aspx?CatalogId=2588.
  2. Большой энциклопедический словарь. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Большая Российская энциклопедия; СПб.: Норинт, 2001. - 1456 с.
  3. В.Е.Столяренко. Психология и педагогика: учебник / Л.Д.Столяренко, С.И.Самыгин, – Изд. 4-е. – Ростов н/д: Феникс, 2014. – 636 с. – (Высшее образование).
  4.  Волькенштейн В.С. Все решения к «Сборнику задач по общему курсу физики» В 2 кн. Кн. 2 – М.: Олимп: ООО «Фирма «Издательство АСТ», 1999 г. – 592 с. – (Готовимся к экзаменам).
  5.  Выготский Л.С. Проблемы развития психики, собр. соч. в 6-ти тт. Т.З / Под ред A.M. Матюшкина. - М.: Педагогика, 1983. - 368 с.
  6. Гальперин П.Я. Лекции по психологии: Учебное пособие для студентов вузов. – М: Книжный дом «Университет»: Высшая школа, 2002.
  7. Громцева О.И. Сборник задач по физике: 10-11 классы  - М.: Издательство «Экзамен», 2015. – 208 с.
  8.  Зверева Н.М., Володарский В.Е., Вакс И.З., Коршак Е.В., Легкий М.П. Об активизации мышления учащихся при постановке физических задач//Физика в школе. - №2, 1977. - С. 34-42.
  9.  Зимняя И.А. Педагогическая психология: Учеб. пособие. - Ростов-на-Дону: Феникс, 1997. -480 с.
  10. Каменецкий С.Е., Орехов В.П. Методика решения задач по физике в средней школе. Пособие для учителей. /; М., «Просвещение», 1971. – 448 с.
  11. Каменецкий С.Е., Пурышева Н.С., Важеевская Н.Е. и др. Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений. — Под ред. С.Е.Каменецкого, Н.С.Пурышевой. — М.: Изд. центр "Академия", 2000. — 368 с.
  12.  Касаткина И.Л. Репетитор по физике: электромагнетизм, колебания и волны, оптика, элементы теории относительности, физика атома и атомного ядра. / И.Л. Касаткина. – Изд-е 10-е, перераб. и доп. /  Под ред. Т.В. Шкиль. - Ростов н/Д: идательство "Феникс", 2009 – 844 с.: ил.
  13.  Менчинская Н.А. Проблема учения и умственного развития школьника. - М.: Педагогика, 1989. - 223 с.
  14.  Рубинштейн С.Л. О мышлении и путях его исследования. - М.: АН СССР, 1958.-147 с.
  15.  Рубинштейн С.Л. Основы общей психологии. - С. - Пб.: Питер Ком, 1998. - 688 с.
  16. Столяренко Л.., Самыгин С.И. Психология и педагогика: учебник/ Изд. 4-е. – Ростов н/д: Феникс, 2014. – 636 с. (Высшее образование).
  17.  Тарасов Л.В., Тарасова Н.Н.. Вопросы и задачи по физике.- М.:Высш. шк., 1968. - 238с.
  18.  Тульчинская Г.М. Формирование умений учащихся по применению сравнений в курсе физики средней школы. - Дисс. к.п.н, - М.: МПГУ, 1991.-176 с.
  19. Тульчинский М.Е. Качественные задачи по физике в средней школе. Пособие для учителей. Изд. 4-е, переработ. И доп. М., «Просвещение», 1972. 240 с. с ил.
  20. Усова А.В., Орехов В.П., Каменецкий С.Е. Методика преподавания физики в 7-8 классах средней школы: Пособие для учителя / и др.; Под редакцией А.В.Усовой. – 4-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1990. – 319 с.
  21. Усова А.В., Тулькибаева Н.Н. Практикум по решению физических задач: Для студентов Физ.-Мат. фак. /. – 2-е изд. – М.: Просвещение, 2001. – 206 с.: ил.
  22.  Фаликман М. Виды мышления: видеолекция / Мария Фаликман (к.п.н.) // ПостНаука: проект. — 16.10.2015. — 14 мин 35 с.
  23. Физика 8 класс: рабочая тетрадь к учебнику А.В.Перышкина / Т.А.Ханнанова. – М.: Дрофа, 2014. – 127, [1] с.: ил.
  24. Фридман Л.М., Волков К.Н. Психологическая наука - учителю. - М.: Просвещение, 1985, - 224 с.
  25. http://files.school-collection.edu.ru/.
  26. Одинцова Н.И. Поурочное планирование по физике к Единому государственному экзамену / Н.И. Одинцова, Л.А.Прояненкова. – М.: Издательство «Экзамен», 2009. – 414, (Серия «УМК»).
  27. Материалы курса «Как научить решать задачи по физике (основная школа). Подготовка к ГИА»: лекции 5-8. – М.: Педагогический университет «Первое сентября», 2010. – 128 с.

23.08.2018