Н.В. Горовая,
гимназия № 1519, г. Москва
Каким должно быть модульное обучение. Цель современной школы – обеспечить образовательные потребности каждого ученика в соответствии с его склонностями, интересами и возможностями. Для ее достижения необходимо кардинально поменять отношения ученика и учителя в учебном процессе. В настоящее время этот процесс в массовой школе страдает неразрешимыми противоречиями между фронтальными формами обучения и индивидуальным усвоением знаний, а также индивидуальным темпом учебно-познавательной деятельности ученика; между необходимостью дифференциации образования и единообразием содержания и технологии обучения; между преобладающим в школе объяснительно-иллюстративным способом преподавания и деятельностным характером обучения, способствующим развитию способностей и интересов ученика.
Любое обучение призвано: развивать склонности и познавательные интересы ученика, формировать навыки и умения, быть мотивированным, дифференцированным и практико-ориентированным, готовить к непрерывному образованию, инициировать самообразование. Все это интегрируется в модульной технологии обучения.
Теоретические основы. Модульное обучение – это такое обучение, при котором ученик полностью или частично самостоятельно работает по индивидуализированной программе. Основные особенности метода:
– базирование на деятельностном подходе к образованию (только то содержание усваиваивается прочно и сознательно, которое стало предметом активных действий ученика);
– опора на теорию развивающего обучения – определение зон развития ученика по Выготскому (зона актуального развития – нет затруднений в выполнении заданий; зона оптимального, ближайшего, развития – имеются трудности, которые ученик может преодолеть с какой-нибудь помощью). Знание зоны актуального развития позволяет повышать сложность заданий. Оценить зону развития ученика можно, давая, например, 4 задания различного уровня сложности. Если все задания выполнены самостоятельно, значит, ученик находится в зоне актуального развития. Если для выполнения 4-го, самого сложного задания, он обратился за помощью, значит, находится в зоне ближайшего развития. При самостоятельном выполнении трех заданий учитель констатирует зону хорошей обученности, а при выполнении всего двух заданий – низкой. Всех учащихся необходимо комплектовать в группы, соответствующие зоне их ближайшего развития (3–4 группы в классе);
– использование программированного обучения: ход деятельности ученика строго программируется, плюс подключается самоконтроль, плюс используется мелкое деление учебного материала;
– поэтапное формирование умственных действий: на первом этапе ученик выполняет действия в материальном или материализованном виде (проговаривая их тихо); на втором – действия проговариваются в громкой речи; на третьем – проговариваются про себя, на четвертом – во внутренней речи;
– четкое управление, переходящее в самоуправление;
– проблемный подход;
– интенсивное обучение, что предусматривает продумывание нагрузки и разрядки во избежание перегрузок;
– обучение саморефлексии (как я работал, почему допустил ошибку, как работал в группе, кто наиболее компетентен в группе по этому вопросу – я?).
С модульного урока ученик уходит, зная, на каком уровне он усвоил материал, и фиксируя в конце урока свою рефлексию в тетради:
Компоненты учебного модуля:
– завершенный информационный блок;
– целевая программа действий ученика;
– руководство деятельностью учащегося.
Роль учителя в этом процессе – управление мотивацией учения.
Последовательность действий учителя
1. Выделение в предмете стержневых линий курса (научных идей курса).
2. Составление технологической карты по каждому классу.
3. Разработка модульной программы, ориентированной на достижение комплексной двухуровневой дидактической цели (КДЦ): первый уровень – усвоение учебного содержания учеником (что знать, что уметь, чему научиться), второй уровень – ориентация ученика на использование учебного материала на практике, а также при изучении учебного содержания в будущем.
4. Выделение из КДЦ интегрирующих дидактических целей (ИДЦ) и формирование модулей. Каждый модуль (тема урока) имеет свою ИДЦ. Совокупность достижения этих целей обеспечивает достижение всей КДЦ.
5. Деление каждой интегрирующей дидактической цели на частные дидактические цели (ЧДЦ) с выделением учебных элементов (УЭ) – каждой ЧДЦ соответствует один учебный элемент.
В результате создается дерево целей, в соответствии с которым структурируется учебное содержание.
– Обязательный поэтапный контроль: входной – проверка знаний, взаимопроверка, тестирование (на доске или на отдельных листах указываются правильные ответы) с последующим разбором ошибок; промежуточный и текущий – в конце каждого УЭ (цель – выявить затруднения, испытываемые учеником, чтобы преодолеть их впоследствии с помощью учителя или консультанта группы); выходной в конце каждого модуля (цель – выявить уровень усвоения содержания модуля для последующей обязательной доработки); при освоении базового уровня выставляется зачет;
– доступность изложения содержания и методического материала;
– обязательное добавление к числу содержательных учебных элементов еще трех: УЭ0 – входного контроля; УЭ1 – цели модуля; УЭ(n – 1), предпоследнего, – обобщения, вывода; УЭn , последнего, – выходного контроля.
– Обеспечить 2–3 уровня сложности;
– осуществлять проблемное обучение;
– строить модуль комплексно: от восприятия до обобщения;
– обязательно включать повторение изученного.
Ученик учится сам в зоне своего ближайшего развития; осуществляет самоуправление и взаимоуправление в ходе деятельности; учится обращаться к товарищам и к учителю; учится распределять свое время; осуществляет рефлексию по ходу учения и в комплексе каждого учебного занятия.
Выводы. Модульное обучение возникло как альтернатива традиционному. Оно интегрирует в себе все прогрессивное, что накоплено в педагогической теории и практике. Так, из программированного обучения заимствуется идея активности ученика в процессе его четких действий в определенной логике, постоянное подкрепление своих действий на основе самоконтроля, индивидуализированный темп учебно-познавательной деятельности. Из теории поэтапного формирования умственных действий используется самая ее суть – ориентировочная основа деятельности. Кибернетический подход обогатил модульное обучение идеей гибкого управления деятельностью учащихся, переходящего в самоуправление. Из психологии используется рефлексивный подход. Сами учащиеся формулируют суть модульного обучения так: главное – то, что каждый работает самостоятельно, имея возможность проконсультироваться у учителя, получить помощь товарища, в результате значительно глубже познается учебное содержание и, кроме того, все время можно себя контролировать.
Однако имеются и трудности, которые следует иметь в виду. Во-первых, необходимо быть уверенным в том, что эта технология поможет вам. Во-вторых, необходимо убедиться в том, что учащиеся готовы к самостоятельной учебно-познавательной деятельности (т.е. у них уже сформирован минимум знаний и общеучебных умений). В-третьих, школа (или преподаватель лично) должна иметь возможность размножения модулей, ибо они эффективны только в том случае, если каждый ученик обеспечен программой действий. (На начальной стадии работы мы писали модули от руки и копировали, позже стало возможным размножать их на компьютере.) В-четвертых, не следует сразу выходить с модулями на весь класс – сначала попробуйте на малой группе, это позволит оценить объем, структуру, уровень трудности содержания, логику построения деятельности учащихся, систему контроля и самоконтроля и на этой основе внести коррективы. (Рекомендуем воспользоваться примерными модулями, представленными в методической литературе [2, 4].) Наконец, нужно включать в модуль очень большой объем содержательной деятельности. Учащимся, особенно на первых уроках, не хватает времени, потому что у них не сформировано чувство времени, а учитель не задает темп работы.
Основным итогом работы по модульной технологии является учение без двоек, что очень нравится и учащимся, и учителю.
Модульное обучение: теоретические вопросы, опыт, перспективы.//Под ред. Т.И.Шамовой – М.: МПГУ, 1994.
Педагогические технологии: что это такое и как их использовать в школе. //Практико-ориентированная монография. Под ред. д.п.н., проф., чл.-корр. РАО Т.И.Шамовой, д.п.н., проф.
П.И. Третьякова. – М.–Тюмень, 1994.
Система промежуточной аттестации школьников. //Из опыта работы гуманитарной гимназии-лаборатории № 1504. Под ред.
Т.И.Шамовой. – М.: Центр инноваций в педагогике, 1997.
Цявичене П.Ю. Теория и практика модульного обучения. – Каунас, 1989. (См. также статью этого автора в журнале «Советская педагогика», 1992.)
Чекмарева Т.К. и др. Модульный внутришкольный контроль на рефлексивной основе. //Методическое пособие. – Калуга, 1997.
Школа-лаборатория № 137 Московского комитета образования (из опыта работы). //Отв. ред. Л.Е.Курнешова. – М.: Центр инноваций в педагогике, 1997.
М0 – КДЦ (комплексная дидактическая цель);
М1 – «Работа силы» («Механическая работа»);
М2 – «Работа, совершаемая силами, приложенными к телу; изменение скорости тела»;
М3 – «Работа силы тяжести»;
М4 – «Потенциальная энергия тела, поднятого над землей»;
М5 – «Работа силы упругости»;
М6 – «Закон сохранения полной механической энергии»;
М7 – «Работа силы трения и механическая энергия».
Овладение содержанием всех модулей должно обеспечить закрепление полученных ранее знаний о механической работе, о потенциальной и кинетической энергии (из курса физики 7-го класса), ознакомление с понятием механической работы потенциальных сил, а также со связью механической работы с изменением кинетической энергии тела, формирование понятий о замкнутой системе и о полной механической энергии, воспитание ответственности за результат своего труда и труда товарища.
Учащиеся должны научиться: производить расчет работы сил тяжести, упругости, трения, а также кинетической и потенциальной энергий тел; применять знания для решения задач на расчет работы и энергии.
(УЭ0 – отсутствует, т.к. пока нечего повторять);
УЭ1 – интегрирующая цель;
УЭ2 – механическая работа – физическая величина;
УЭ3 – формула работы силы, направленной параллельно и под углом к перемещению;
УЭ4 – работа изменяющейся силы;
УЭ5 – единицы измерения работы;
УЭ6 – выводы;
УЭ7 – выходной контроль.
УЭ0 – входной контроль;
УЭ1 – интегрирующая цель;
УЭ2 – связь между работой силы, действующей на тело, и изменением его скорости;
УЭ3 – кинетическая энергия – физическая величина;
УЭ4 – решение задач на применение теоремы о кинетической энергии;
УЭ5 – резюме;
УЭ6 – выходной контроль.
УЭ0 – актуализация знаний о работе как физической величине;
УЭ1 – интегрирующая цель;
УЭ2 – формула работы силы тяжести при вертикальном движении тела;
УЭ3 – работа силы тяжести при движении тела по наклонной плоскости;
УЭ4 – независимость работы силы тяжести от формы траектории;
УЭ5 – применение наклонной плоскости;
УЭ6 – обобщение полученных знаний;
УЭ7 – выходной контроль.
УЭ0 – интегрирующая цель;
УЭ1 – входной контроль;
УЭ2 – потенциальная энергия тела, на которое действует сила тяжести;
УЭ3 – связь работы силы тяжести с изменением потенциальной энергии тела;
УЭ4 – потенциальная энергия – энергия взаимодействия;
УЭ5 – обобщение изученных знаний;
УЭ6 – выходной контроль.
УЭ0 – интегрирующая цель;
УЭ1 – входной контроль;
УЭ2 – формула работы силы упругости;
УЭ3 – связь работы силы упругости с изменением потенциальной энергии упруго деформированного тела;
УЭ4 – потенциальная энергия упруго деформированного тела;
УЭ5 – обобщение полученных знаний;
УЭ6 – выходной контроль.
Семинар по решению задач.
УЭ0 – интегрирующая цель;
УЭ1 – входной контроль;
УЭ2 – замкнутая система;
УЭ3 – общее определение энергии (связь между энергией и работой);
УЭ4 – сохранение и взаимное превращение кинетической и потенциальной энергий; полная механическая энергия;
УЭ5 – обобщение полученных знаний;
УЭ6 – выходной контроль.
Семинар по решению задач.
УЭ0 – входной контроль;
УЭ1 –интегрирующая цель;
УЭ2 – работа силы трения при горизонтальном движении тела;
УЭ3 – работа силы сопротивления при движении по вертикали;
УЭ4 – неравенство нулю работы силы трения при движении тела по замкнутой траектории;
УЭ5 – работа силы трения и механическая энергия;
УЭ6 – обобщение полученных знаний;
УЭ7 – выходной контроль.
| УЭ | Учебный материал с указанием цели и заданий (объявляются учащимся) | Комментарии для учащихся | |
| УЭ1 | Цель: введение понятия работа, формирование представлений о зависимости работы от системы отсчета, положительной и отрицательной работе, работе изменяющейся силы. | Учебники*: «Физика-9» И.К.Кикоина и др. (2000); М.М.Балашова (1993) | |
УЭ2 |
Цель: введение понятия механическая работа
как физической величины. При изучении механического движения мы имеем дело с системой тел. Для определения состояния механического движения системы тел достаточно знать их координаты и скорости – параметры движения. При изменении одного из параметров система переходит в другое механическое состояние. |
||
Эксперименты
? Наличие каких двух физических величин потребовалось, чтобы изменить состояние портфеля и пенала? Если вы самостоятельно ответили на вопрос, сравните свой ответ с приведенным ниже. |
Примеры экспериментов зарисуйте в тетрадь (схематично) | ||
| Для изменения механического состояния тела
или системы тел необходимо наличие: 1) силы, приложенной к телу; 2) перемещения тела под действием этой силы. В этих случаях говорят, что сила производит механическую работу, в результате которой меняется состояние тел, участвующих в процессе. ? Что характеризует механическая работа? (Вспомните: при действии силы
совершается перемещение, в результате
изменяется состояние системы тел; чем больше это
изменение, тем большее перемещение совершает
тело под действием силы, тем более длителен
процесс перехода тела из одного состояния в
другое.) |
Это нужно знать. | ||
| Механическая работа – это физическая
величина, которая является количественной
характеристикой процесса перехода тела из
одного состояния в другое. или: Механическая работа – это физическая величина, характеризующая процесс действия силы на некотором перемещении. |
Знать это определение! | ||
| З а д а н и е (письменно) 1. В каких из перечисленных случаев слово работа употребляется как физическая величина?
2. В каком случае действие силы не приводит к совершению этой силой работы? Попробуйте привести примеры. |
Выполните работу на листах, сдайте учителю и получите оценку. | ||
УЭ3 |
|||
| Цель: ознакомление с формулой для работы силы, направленной параллельно перемещению тела и под углом к перемещению (a № 0). | |||
| a) Прочитайте учебник [К] (§ 43, с. 119) и запишите
формулу, по которой вычисляется работа силы в
случае, изображенном на чертеже. Формулу А = F s вы должны помнить из курса физики 7-го класса.
б) a № 0; 0°<a< 90° (санки на веревке).
|
Перенесите
чертеж в тетрадь.
Запишите формулу в тетрадь.
Перенесите чертеж в тетрадь. |
||
| Прочитайте учебник [К] (§ 43, с. 120 – общее выражение для работы). | Запишите
в тетрадь формулу А = Fs cos a. |
||
| Механическая работа определяется
произведением модулей силы и перемещения на
косинус угла между ними. Попробуйте вывести эту формулу для случая действия на тело нескольких сил самостоятельно, воспользовавшись утверждением: если на тело действует несколько сил, то работа равнодействующей этих сил равна алгебраической сумме работ каждой из этих сил. Если вы самостоятельно вывели эту формулу, сравните ее с выводом, приведенным ниже.
F = F1 + F2 – свойство сложения векторов. А = А1 + А2 = F1s1 + F2 · 0 = F1s1; перемещение в вертикальном направлении s2= 0. s1 = s; F1 = F cos a ; А = Fscos a, что и требовалось доказать. Следовательно: 1) a = 0°; F s; А = Fs > 0; Работа – скалярная величина, она не имеет направления, но по знаку может быть и положительной, и отрицательной, и равной 0. Прочитайте учебник [К] (§ 43, с. 119 – «Работа – скалярная величина. Положительная и отрицательная работа»; с. 120 – «когда работа силы равна нулю»). |
Запишите
определение в тетрадь.
Запишите вывод формулы в тетрадь. |
||
| З а д а н и е 1. Мяч брошен горизонтально, ракета поднимается вертикально вверх, искусственный спутник Земли движется по круговой орбите. В каком из указанных случаев движения тел работа силы тяжести:
2. Штангист поднял с помоста штангу и зафиксировал ее над головой. В чем различие между работой силы мышц штангиста и работой силы тяжести? 3. Чему при этом равна работа силы тяжести, действующей на штангу? Работа силы упругости мышц штангиста? |
Выполните работу на листах, сдайте учителю и получите оценку. | ||
УЭ4 |
Вычислить работу изменяющейся силы можно
двумя способами:
s1 + s2 + … + sn = Ssn. А = А1 + А2 + ... + Аn = SАn;
|
Запишите в тетрадь математический вывод. | |
УЭ5 |
Цель: изучение единиц измерения работы. А = 1 Дж = 1 Н · 1 м, где 1 Дж – работа, которую совершает сила 1 Н, перемещая тело на расстояние 1 м в направлении действия силы. |
||
УЭ6 |
Выводы:
|
||
УЭ7 |
Выходной контроль Обязательный уровень 1. Сани с грузом перемещают по горизонтальной поверхности. Сила, действующая на сани, равна 100 Н и составляет с горизонтом 30°. Определите работу этой силы, если перемещение саней 100 м. Повышенный уровень
Указание. учтите, что силы натяжения во всех отрезках нити одинаковы. |
Задачи решите в тетради, ответы сверьте с результатами, представленными учителем. | |
| ДЗ | [К] § 43, упр. 23 (1, 2); с. 121 (задание). | ||
Карточка учителя (Таблица ответов на задания) |
|||
| УЭ2 1. б и в; 2. Сила не совершает работу, если s = 0 или F ^ s (например, сила тяжести при горизонтальном движении тела, сила всемирного тяготения при движении искусственного спутника). |
УЭ8, выходной контроль
Решение
Ответ. А = 8600Дж. |
||
| УЭ3 1. Аmg›> 0, когда мяч брошен горизонтально; Аmg‹< 0, когда ракета поднимается вертикально; Аmg = 0, когда искусственный спутник движется по круговой орбите; 2 и 3. Во время подъема штанги работа силы тяжести равна работе мышц штангиста и положительна: Аmg=Амышц = mgh; Когда штанга зафиксирована, работа силы тяжести равна нулю, а работа мышц штангиста положительна. |
 2. Дано:
Решение
Ответ. А = 2 • 103 Дж. |
||
* Базовым является учебник И.К.Кикоина и др., в дальнейшем обозначается [К]; учебник М.М.Балашова – [Б], учебник.
2. Два блока – подвижный и
неподвижный – соединены между собой веревкой.
Какую силу необходимо приложить к веревке, чтобы
поднять равномерно груз массой 40 кг на высоту 5 м?
Какую при этом совершает
работу: 
1. Дано: